[发明专利]一种水性卷材涂料用聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性卷材涂料用聚酯树脂的制备技术领域，尤其是一种水性卷材涂料用聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

水性涂料是以水代替有机溶剂，可以在很大程度上减少涂料行业有机溶剂的使用，其有效性、成本和环境可接受性是显而易见的，因此，越来越受到人们的青睐。

油性卷材涂料一直使用大量二甲苯、苯、混苯、芳烃类、酮酯类和醇醚类溶剂，不仅有很大的气味，而且在施工时很容易失火燃烧，同时二甲苯等溶剂对工人身体的危害也非常大。此时，卷材用水性涂料的发明创造，不仅减少了大量二甲苯等有机溶剂的使用，而且水性涂料为不燃烧涂料，生产安全性大大提高，同时对操作人员的身体也没有危害；水性涂料的使用成本也比油性涂料低；是一种环保、低VOC含量的新型涂料产品。

作为水性涂料主要成膜物的水性树脂及其制备方法是水性涂料的技术重点。现有的水性卷材涂料用聚酯树脂制得的水性涂料，存在漆膜附着力差、固化慢及外观不佳的问题。

发明内容

为了克服现有的水性涂料，存在漆膜附着力差、固化慢及外观不佳的问题，本发明提供了一种水性卷材涂料用聚酯树脂及其制备方法。

本发明为解决其技术问题所提出的技术方案是：一种水性卷材涂料用聚酯树脂，它先用多元醇与多元酸缩聚反应成分子量在1000-40000的中低分子量聚酯树脂，再将该产品与多元酸缩聚反应，产物中和后，加水得到的水溶解性溶液。该溶液储存12个月，涂-4杯粘度变化小于5%；采用本发明提供的方法制备的聚酯树脂水溶性好，分子量分布均匀；所得漆膜光泽高、丰满度好、保光保色性好、耐黄变性佳、抗冲击性优。

所述聚酯树脂的分子量为1000～40000；

所述聚酯树脂酸价为10～300mgKOH/g，羟值为40-400 mgKOH/g，固体含量为40-90%；

所述聚酯树脂是下述组分的缩聚产物，各组分及其用量如下：（以重量份百分比计），多元醇20%～50%，多元酸15%～40%，催化剂0.01%～5%，中和剂1-10%，醇醚类助溶剂10%～60%；

所述水性卷材涂料用聚酯树脂，所述聚酯树脂酸价为10～300mgKOH/g。

所述催化剂为锑系、锗系、钛系或锡系催化剂的一种，其用量为多元醇和多元酸总量的0.01-5%；所述中和剂是金属氢氧化物、氨、伯胺、仲氨或叔氨的一种或几种。

所述多元酸采用芳香族、脂肪族和脂环族多元酸中的1-8种；其水性单体是偏苯三酸酐、聚乙二醇、间苯二甲酸磺酸钠、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1,4-丁二酸-2-磺酸钠的一种或几种。

所述多元醇采用二官能度、三官能度和四官能度多元醇的1-5种；其醇醚类助溶剂是丙二醇醚类、乙二醇醚类、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或几种。

本发明的第二个目的是：提供一种简单、易操作的制备性能稳定的、能赋予涂膜良好性能的水性卷材涂料用聚酯树脂方法。

一种水性卷材涂料用聚酯树脂的制备方法，其制备步骤具体如下：

（一）缩聚反应

（1）按下述配比准备原料如下：各组分按重量份百分比计，多元醇20%～50%，多元酸15%～40%，水性单体10-30%，催化剂0.01%～5%，中和剂1-10%，醇醚类助溶剂10%～60%；

（2）制备

在反应容器中加入除醇醚类助溶剂和水性单体外的其它物料熔融聚合，温度控制在120-240℃，反应时间为2-15小时 ，控制酸价为40～400mgKOH/g，备用；

（二）水性化反应

（1）将步骤（一）的缩聚树脂降温至140℃～200℃，搅拌下加入水性单体，熔融聚合至树脂酸价为10～300mgKOH/g，真空蒸馏出小分子单体；

（2）降温至100℃以下，加入中和剂和醇醚类助溶剂。搅拌均匀出料，即制得本发明的水性卷材涂料用聚酯树脂。其储存12个月，涂-4杯粘度变化小于5%；采用本发明提供的方法制备的聚酯树脂水溶性好，分子量分布均匀；所得漆膜光泽高、丰满度好、保光保色性好、耐黄变性佳、抗冲击性优。