[发明专利]一种水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂的制备方法，属于水性涂料领域。

背景技术

水性涂料作为一种低VOC含量涂料受到越来越广泛的应用。而水性涂料因为其施工固含较低，很难达到溶性型的高装饰性效果。水性树脂作为水性涂料的成膜物质，其水分散体的固含、粘度和VOC含量对漆膜的性能和对影响环境起决定性作用。饱和聚酯具有高光泽、高饱满度、优异的耐候性应用于中高档氨基烤漆与聚氨酯面漆中。然而目前水性饱和聚酯树脂产品存在施工固含低、易水解、VOC含量高的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂的制备方法，本发明制备的水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂具有优异的稳定性、高固体份、低粘度以及低VOC含量的特性，具有重要的意义，本树脂主要应用于水性涂料用氨基烤漆。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂，按原料重量份数计，由以下原料合成：5～25份多元酸，15～40份多元醇，1～3份助溶剂，5～20份丙烯酸单体I，0.5～10份丙烯酸单体II，0.01～8份引发剂，0.5～10份中和剂，2～20份叔碳酸缩水甘油酯,40～50份去离子水。

其中，所述丙烯酸单体I为甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸甲酯、甲基丙 烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的一种或几种；

所述丙烯酸单体II为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

对于所述的水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂，各种原料的优选范围为：15～25份多元酸，15～25份多元醇，1～3份助溶剂，5～15份丙烯酸单体I，0.5～2份丙烯酸单体II，1～5份引发剂，0.5～5份中和剂，3～8份叔碳酸缩水甘油酯，40～50份去离子水。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述多元酸为己二酸、1,4-丁二酸、己二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1，4-环己烷二甲酸、偏苯三酸酐、六氢苯酐、顺丁烯二酸酐、富马酸中的一种或几种。

进一步，所述多元醇为1，3-丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、羟基新戊酸羟基新戊酯、2，2，4-三甲基-1,3戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷中的一种或几种。

进一步，所述助溶剂为丙二醇单丁醚、异丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、二丙二醇甲醚中的一种或几种。

进一步，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁酯中的一种或几种。

进一步，所述中和剂为三乙胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙醇胺、二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、氨水中的一种或几种。

本发明提供了如上所述的水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂的制备方法，包括：

1)在装有搅拌装置、回流冷凝装置、滴加装置和控温装置的反应釜中投入多元酸、叔碳酸缩水甘油酯(E10P)、多元醇，通入氮气，缓慢加热至110～190℃，保温0.5～3h，缓慢升温至200～250℃，保温搅拌3～6h，加入本步投料量2～4％的二甲苯回流至酸值为0～20mgKOH/g，反应过程控制馏头温度小于100℃；

2)降温至80～190℃，加入助溶剂；

3)降温至80～190℃，滴加占引发剂总量50～70％的引发剂和丙烯酸单体I的混合物，3.5～4h搅拌下滴完；

4)80～190℃滴加占引发剂总量20～30％的引发剂和丙烯酸单体II的混合物，0.5～1h搅拌下滴完；

5)加入剩余引发剂，80～190℃保温搅拌4h；

6)温度控制在50～160℃，加入中和剂，搅拌30min；

7)当反应釜的温度小于100℃时，慢慢加入去离子水，将树脂固含调整至45～50％，过滤出料，即得水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂。