[发明专利]自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂及其制备方法

说明书

本申请提供一种自乳化水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂及其制备方法，通过将异丁醛、37%甲醛、尿素和50%硫酸混合，在90℃反应180分钟，加入二甲苯充分搅拌，静置分层，取有机相脱除二甲苯后，得到树脂预聚体；在氮气保护下，在上述树脂预聚体中加入水性化单体，升温至一定温度后，恒温反应至一定酸值，降温至90℃，加入稀释剂调节反应物粘度为300~3000cps，降温至70℃，加入三乙胺中和至pH值为6~8，搅拌30分钟，加入去离子水高速搅拌乳化60分钟，得到自乳化水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂。该自乳化水性脲‑异丁醛‑甲醛树脂贮存稳定性好，与其它水性树脂体系有良好的混溶性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂及其制备方法。

背景技术

脲-异丁醛-甲醛树脂是一种无色或微黄色的醛缩聚树脂，与涂料/油墨配方中的原材料有良好的相容性，具有优异的抗黄变性能，能够有效提高涂料的附着力、硬度、光泽度、固体含量及涂膜的丰满度，是一种多功能涂料/油墨助剂。然而，传统的脲-异丁醛-甲醛树脂为油溶型固体树脂，只能用于溶剂型涂料和油墨体系中。随着人们环保意识的增强，各国对涂料/油墨中可挥发性有机物（VOC）的限制越来越严格，例如，我国国家标准中水性木器涂料的VOC含量≤250g/L，水性建筑涂料的VOC含量≤120g/L；美国标准为VOC含量≤50g/L；德国蓝天使标准为VOC含量≤1.05g/L。低VOC甚至零VOC的涂料/油墨产品越来越受到人们的重视，涂料/油墨的水性化趋势日益明显，成为目前涂料/油墨的主要发展方向。作为一种重要的涂料/油墨用助剂树脂，脲-异丁醛-甲醛树脂的水性化不但能够拓宽这一树脂的应用范围，而且对促进涂料/油墨的水性化有着积极的意义，成为人们研究的热点。

发明内容

基于此，有必要针对背景技术中存在的问题，提供一种自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂。

此外，本发明还提供一种自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂的制备方法。

一种自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂，结构式如下：

，

其中，R为或，R1选自偏苯三酸酐、马来酸酐及邻苯二甲酸酐中的至少一种，R2为二羟甲基丙酸。

一种自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

将异丁醛、37%甲醛、尿素和50%硫酸混合，在90℃反应180分钟，加入二甲苯充分搅拌，静置分层，取有机相脱除二甲苯后，得到树脂预聚体；

在氮气保护下，在所述树脂预聚体中加入水性化单体，升温至一定温度后，恒温反应至一定酸值，降温至90℃，加入稀释剂调节反应物粘度为300~3000cps，降温至70℃，加入三乙胺中和至pH值为6~8，搅拌30分钟，加入去离子水高速搅拌乳化60分钟，得到自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂；

所述水性化单体选自偏苯三酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐及二羟甲基丙酸中的至少一种；

所述自乳化水性脲-异丁醛-甲醛树脂的结构式如下：

，

其中，R为或，R1选自偏苯三酸酐、马来酸酐及邻苯二甲酸酐中的至少一种，R2为二羟甲基丙酸。

在其中一个实施例中，各原料之间的质量比例关系为：

37%甲醛 100份；

异丁醛 30~90份；

尿素 20~30份；