[发明专利]磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂及其氨基烘漆

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的涂料行业，具体地说，涉及一种一 种水可稀释的醇酸树脂及其制备方法，特别涉及一种将磺酸盐基引入 到醇酸树脂分子链上而得到水可稀释性醇酸树脂及其制备方法，同 时，还涉及一种以该磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂为基料配制的水性 醇酸氨基烘漆及其制备方法。

背景技术

醇酸树脂是涂料用树脂中产量最大、用途最广的合成树脂。其原 料来源丰富、品种多、用途广、性能好、价格便宜。醇酸树脂分子上 的羟基和羧基可与氨基树脂分子上的羟甲基、烷氧基在烘烤情况下起 缩合反应。将醇酸树脂与氨基树脂按一定比例混合，可制备醇酸氨基 烘漆。在烘烤过程中，氨基树脂产生交联固化作用，而醇酸树脂起着 提供缩聚基团和增塑、增加附着力的作用，这样固化的漆膜比醇酸树 脂漆膜有更好的硬度、耐候性和耐化学品性。

随着国民环保意识的增强，限制VOC排放量的法律法规日趋严 格，以及以石油为代表的能源供应紧张，传统的溶剂型涂料受到越来 越大的限制，涂料的水性化已成为必然的趋势。因此，将醇酸树脂水 性化并制备水性醇酸氨基烘漆已经受到颇多的注意。中国专利[专利 号：200710022330.0]公开了一种水溶性醇酸树脂溶液和以此为基料的 水溶性醇酸氨基烘漆的制备方法。它是在合成醇酸树脂过程中引入偏 苯三酸酐，使树脂保留一定量的羧基，用氨(或胺)中和成盐，然后 加入一定量的助溶剂而制成水溶性醇酸树脂。中国专利[专利号： 01127425.5]公开了一种丙烯酸改性醇酸氨基树脂乳液和以此乳液为 基料制成的水性丙烯酸改性醇酸氨基烘漆。它是首先合成醇酸树脂， 然后通过接枝共聚的方法引入丙烯酸单体，使树脂中接入一定量的羧 基，再用氨(或胺)中和成盐，然后加入一定量的助溶剂和氨基树脂 而制成丙烯酸改性醇酸氨基树脂乳液。上述两专利中所述的制备方法 都是在醇酸树脂中引入或保留一定量的羧基，再用氨(或胺)中和成 盐，然后加入一定量的助溶剂而制成水可稀释性醇酸树脂。这类方法 的主要缺点是得到的树脂的酸值较高，漆膜的耐水性较差。

发明内容

本发明旨在克服上述水性醇酸制备过程中存在的一些缺点，将磺 酸盐功能性单体引入醇酸树脂中，制备磺酸盐基水可稀释性醇酸树 脂。所述的磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂有以下优点：(1)树脂中引 入了磺酸盐基团，由于磺酸盐基团较羧酸盐基团有更好的水溶性，只 需很少的量就能使树脂具有很好的水稀释性；(2)树脂合成结束后， 并不马上用水稀释，而是用助溶剂将其稀释成75％的固含量，在这 样的体系中，树脂不与水直接接触，提高了树脂的储存稳定性和耐水 解性；同时，由于其固含量高，可节约罐装和运输的成本；(3)由于 树脂是靠较少量的磺酸盐基而具有水稀释性，树脂的酸值可以降得很 低，且不需要用胺(或氨)中和，因此，漆膜的耐水性好；(4)树脂 具有很好的机械稳定性，制漆时可用水直接稀释，且可与颜料直接砂 磨，减少分散剂的用量，进一步提高漆膜的耐水性。

本发明所述的磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂的制备机理如下：将 二元醇或多元醇、部分多元羧酸或酸酐、含磺酸盐基的功能性单体进 行酯化反应，至酸值合格后，加入植物油脂肪酸、剩余的多元羧酸或 酸酐，继续进行酯化反应，至酸值合格后，加入助溶剂，即得到磺酸 盐基水可稀释性醇酸树脂。

按照本发明，所述的磺酸盐基水可稀释性醇酸树脂的合成配方包 括下列组分：

在上述配方中，所述的植物油脂肪酸选自：亚麻油酸、脱水蓖麻 油酸、豆油脂肪酸、桐亚油酸、亚油酸、蓖麻油酸、肉豆蔻酸、巴豆 酸、椰子油酸、松香酸、棉子酸或妥尔油脂肪酸中的一种或几种；所 述的二元醇或多元醇选自：乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、新戊二醇、 1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-环己烷二甲醇、 1，3-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二甲醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、三 羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、二季戊四醇或甘油中的一种 或几种；所述的多元羧酸或酸酐选自：间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻 苯二甲酸或酸酐、己二酸、四氢邻苯二甲酸酐、十二烷二酸、癸二酸、 壬二酸、1，4-环己烷二羧酸、1，3-环己烷二羧酸、马来酸酐、富马酸 或戊二酸中的一种或几种；所述的含磺酸盐基的功能性单体选自二官 能的或单官能的、含有一个附在芳核上的-SO₃M基团的单体，见式 I和式II：