[发明专利]一种自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备方法，尤其是涉及一种自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法。

背景技术

由多元醇、多元酸和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯)缩合聚合而成的油改性聚酯树脂，可分为干性、半干性和非干性三类，干性醇酸树脂可在空气中自行固化。醇酸树脂是涂料用骨干树脂，以醇酸树脂为基料的涂料以其综合性能好，原料易得，性价比高成为涂料行业量大面广的产品。即使是在其它众多的合成树脂涂料大为发展的今天，醇酸树脂的产量仍占涂料用合成树脂40％以上，随着科技的发展，醇酸树脂涂料的功能和应用领域正在进一步完善和扩大。

目前使用的醇酸树脂涂料大多数是溶剂型涂料，消耗的有机溶剂量在涂料行业中占首位。随着社会的发展，人们对环保的要求越来越高，降低醇酸树脂中的VOC(挥发性有机化合物)含量，研制新型的醇酸树脂已成为趋势，其中醇酸树脂的水性化是最受关注的。

在设计、合成水溶性醇酸树脂的领域已经有了大量的研究和开发。水性涂料大致分为三类：水溶型、乳胶型和水分散型，其中水溶性醇酸树脂应用前景最好。由于水无毒、无味、不燃而且廉价，因此，用水作为涂料树脂的溶剂，既可降低生产成本，同时也大大降低生产和使用中有机溶剂的消耗和排放。但目前已经工业化的水溶性醇酸树脂存在一些明显的缺点：涂膜干燥速度缓慢，硬度低，耐水性、耐腐蚀性差，户外耐候性不佳等，需要通过改性来满足工业和民用对涂料性能的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、耐水性较好、附着力较好的自干型水性醇酸树脂溶液及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种自干型水性醇酸树脂溶液，其特征在于，该树脂溶液包括以下组成和重量份：

对苯二甲酸    15-25；

单元酸        5-35；

多元醇        30-40；

松香          10-45；

减色剂        0.1-0.3；

顺酐          10-15；

助溶剂        6-15。

所述的树脂溶液还包括中和剂，中和剂的用量根据树脂的酸值和树脂量确定，调整树脂的pH值为7.5-8.5。

所述的中和剂选自三乙胺、氨水或乙醇胺中的一种或几种。

所述的树脂溶液还包括去离子水，去离子水的加入量由树脂溶液要求的固含量确定。

所述的树脂溶液的固含量为30-50g/100g去离子水。

所述的单元酸选自豆油脂肪酸、苯甲酸或甲基苯甲酸中的一种或几种。

所述的多元醇选自甘油、二甘醇、三甘醇或丙二醇中的一种或几种。

所述的助溶剂选自正丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚或乙二醇丁醚中的一种或几种。

一种自干型水性醇酸树脂溶液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将对苯二甲酸15-25重量份、单元酸5-35重量份、多元醇30-40重量份、松香10-45重量份、减色剂0.1-0.3重量份混合后，加热搅拌，在210-230℃保温1-3h，再升温至250-260℃，反应过程中馏出酯化水，得到树脂；

(2)当树脂的酸值降至15-20mgKOH/g时，将树脂冷却到130-150℃，加入顺酐10-15重量份，升温至210-230℃，保温反应至树脂的酸值为40-60mgKOH/g；

(3)将上述树脂降温到110-130℃加入助溶剂6-15重量份，继续降温至50-70℃，加入中和剂，调节树脂的pH值至7.5-8.5，搅拌0.5-1h，加入去离子水，调整树脂的固含量，即制得自干型水性醇酸树脂溶液。

所述的步骤(3)中的固含量为40-50g/100g去离子水。

与现有技术相比，本发明以水为稀释剂，有机溶剂用量和排放少；原料易得，工艺简单；其涂膜不仅具有高光泽、还具有优异的耐水性、耐候性，且附着力、干燥性与溶剂型涂料相当。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

(1)将对苯二甲酸20kg、甲基苯甲酸5kg、三甘醇37kg、松香45kg、减色剂0.2kg加入反应釜升温，当固体反应物溶化后开启搅拌，在220℃保温2h，再逐步升温至260℃，反应过程中馏出酯化水，得到树脂溶液；

(2)当树脂溶液酸值降至15mgKOH/g时，将溶液冷却到140℃，加入顺酐12kg，升温至220℃，保温反应至树脂溶液酸值为50mgKOH/g；