[发明专利]利用废聚酯瓶制备醇酸树脂的工艺

说明书

所属技术领域

本发明涉及油漆制造中的树脂制造工艺，尤其是利用废聚酯瓶代替苯酐制备醇酸树脂的工艺。

背景技术

醇酸树脂是一种涂料用合成树脂，可以单独用来制漆，例如作底漆、面漆、清漆等，也可以与其他类别的树脂混合后制漆，用途广泛。目前，常用的制备醇酸树脂的方法是在催化剂存在的条件下，利用豆油、多元醇和苯酐等原料，经酯化反应而制得。近年来，受石油价格上涨的影响，制备醇酸树脂的原料上涨的势头较强，使得生产成本大为增加。因此，如何利用低成本的原料代替已知原料生产醇酸树脂，成为人们改进醇酸树脂生产工艺的一项重要内容，但这项工作至今进展不大。专利申请号为200710021495.6的发明专利申请公布说明书中公开了一种利用粗对苯二甲酸替代大部分苯酐的醇酸树脂制备工艺，从理论上说可以使生产成本略有降低，但市场上的粗对苯二甲酸仍然价格昂贵，目前已达到每吨8000多元，且用这种方法制得的醇酸树脂，其使用效果也不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种利用废聚酯瓶替代苯酐作原料制备醇酸树脂的工艺，这种制备方法生产成本低，制得的树脂使用效果好。

为实现上述目的，本发明技术方案的特征是按重量百分比计使用下列配比的原料，经酯化反应后，最终制得醇酸树脂成品：油20-25％，多元醇5.5-8.2％，聚酯瓶13-15％，二甲苯2.5-3％，顺丁烯二酸酐1-2％，松香0-7％，200#溶剂油45-50％，其中顺丁烯二酸酐作为催化剂使用。

本发明所说的油是指精制豆油、豆油或酸化油；所说的多元醇为季戊四醇和/或甘油，单独选用季戊四醇时，其重量百分比为6-7.5％，二者同时选用时，其重量百分比分别为：甘油1.0-1.6％，季戊四醇4.5-6.5％。反应物中还可加入0.007-0.01％(重量)的氢氧化锂作为抗氧化剂。

本发明采用如下制备步骤：在反应容器内加入反应物油和松香，之后在不断调节温度的条件下，依次加入季戊四醇，醇解至清后加入聚酯瓶片，降解至透明后加入顺丁烯二酸酐、回流二甲苯，酯化保温至粘度为3.5-10s(格氏管，25℃)、酸价≤10mgKOH/g时降温，将生成物加入200#溶剂油兑稀，滤去废渣后即制成醇酸树脂成品。

上面所说的不断调节温度是指：温度升至220℃时加入季戊四醇，然后升温至240℃，醇解至清后，继续升温至250℃时加入聚酯瓶片，保持温度在250-260℃降解至透明后，降温至210℃时加入顺丁烯二酸酐、回流二甲苯，然后升温至230-240℃时酯化保温。

上述制备步骤中，反应物中还包括甘油，反应物升温至120℃时可加入抗氧化剂氢氧化锂。

本发明是利用聚酯饮料瓶、矿泉水瓶的有效成分聚对苯二甲酸乙二酯，通过降解法使之在醇酸树脂体系中接枝，代替原生产工艺中的主要原料苯酐，然后通过二甲苯回流法控制酯化温度，使聚酯瓶的有效成分聚对苯二甲酸乙二酯在降解后，与体系中的油和多元酸经醇解生成不完全酯，在催化剂的作用下，体系中的羟基、羧基重新分配形成新的缩聚结构，从而制得改性醇酸树脂。

本发明各反应物的用量仅是试验恰当值，例如聚酯瓶的用量，若用量低于13％，则反应时间延长，制得的树脂透明性差，若用量高于15％，则反应时间缩短，但制得的树脂颜色加深，因此选用13-15％的用量较为恰当，但少量偏离，仍属本发明的范围。同样，制备过程中的温度控制也属试验恰当值，例如加入聚酯瓶后的降解温度，若温度低于250℃，则树脂不清，而当温度高于260℃时，降解时间缩短，树脂的透明性也好，但可能会增大高温设备的投资，故选取250-260℃为宜，但这一温度值并非本发明的精确必须值。

本发明的有益效果之一是降低了生产成本。本发明采用价格较低的废聚酯饮料瓶代替价格较高的原料苯酐，每生产一顿树脂可节省生产成本100多元，从而使得生产成本大大降低。本发明的另一个有益效果是制得的醇酸树脂的性能有了显著提高。原醇酸树脂中因含有羟基和羧基官能团，因而耐水性、耐盐水性较差，而本发明使用的聚酯饮料瓶的有效成分聚对苯二甲酸乙二酯本身就是一种不易分解的高聚化合物，有相对较强的稳定性和耐腐蚀、耐风化、耐强溶剂性，将其接枝到醇酸树脂中会为树脂的漆膜增加一道很好的屏障，从而提高醇酸漆的质量。本发明还有一个有益效果是提高了废弃原料的利用率，节省了资源，还可减少白色垃圾的污染，具有较好的社会效益。

具体实施方式