[发明专利]一种水性环氧酯改性石油树脂及其分散体的制备方法

说明书

本发明提供了一种水性环氧酯改性石油树脂及其水分散体的制备方法，主要技术方案为：制备环氧酯树脂；将石油树脂和改性剂加入反应容器中，升温进行反应后，再加入制得的醇酸树脂；最后，将(甲基)丙烯酸酯类单体和/或苯乙烯、(甲基)丙烯酸与引发剂混合后，在预设的温度下滴加至上述的反应容器中，最终制得水性环氧酯改性石油树脂。本发明采用环氧酯与成本较低的石油树脂进行改性，改善了石油树脂的弯曲性和附着力，降低了环氧酯中酯键的含量，从而降低了改性树脂水分散体的水解概率，使得改性树脂水分散体比单纯的环氧酯树脂水分散体更稳定；整个工艺步骤简单且节能环保。

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体而言，涉及一种水性环氧酯改性石油树脂及其分散体的制备方法。

背景技术

水性涂料是以水代替溶剂的，可以在很大程度上减少VOC的排放，从溶剂型漆的70％左右降低到15％以下，其环境可接受性大大高于溶剂型的涂料，并且节约石油资源，减少火灾隐患，改善操作环境。

防锈漆在涂料市场占据很大的份额，原来的防锈漆主要以醇酸漆环氧酯漆为主，涂装一直是以二甲苯，醋酸乙酯，醋酸丁酯等溶剂为稀释剂溶剂型涂料，有很大的气味，严重危害人的健康，并且很容易引发火灾，而水性涂料规避了这些风险，大大减少了VOC的排放(从溶剂型漆的70％左右将至15％以下)，以水代替溶剂也大大节约了石油资源，降低了溶剂成本，是一支环保的新型产品。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种水性环氧酯改性石油树脂及其分散体的制备方法，旨在解决现有防锈漆的VOC排放量及生产成本的问题。

具体地，本发明提出了一种水性环氧酯改性石油树脂及其分散体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将不饱和脂肪酸15-25份，环氧树脂10-15份和催化剂0.02-0.08份加入反应容器中，搅拌并升温至200-230℃，反应至酸值小于10mgKOH/g，制备得环氧酯。优选的，该步骤中，反应的终点可以为酸值小于5mgKOH/g；反应过程中，搅拌的速度不做具体限定，优选的，搅拌速度以反应物料中间出现漩涡为宜。

该步骤中，所用的不饱和脂肪酸为脱水蓖麻油酸、亚麻油酸、妥尔油酸、桐油酸和豆油酸中的一种或多种。选用的环氧树脂的环氧值为0.1-0.51，0.1-0.14，更优选为0.12。所用的催化剂为氧化锌或环烷酸锌；优选为氧化锌。

(2)降温到115-150℃，向步骤(1)的反应体系中加入石油树脂15-30份和溶剂20-40份；该步骤中，所用的石油树脂为脂肪族石油树脂(C5)、脂环族石油树脂(DCPD)、芳香族石油树脂(C9)、脂肪族/芳香族共聚石油树脂(C5/C9)及加氢石油树脂中的一种或多种。其中，加氢石油树脂可以为C5加氢石油树脂和C9加氢石油树脂的一种或多种。

溶剂为丁醇、乙二醇醚类、丙二醇醚类、异丙醇、仲丁醇、乙醇、二乙二醇醚类、二丙二醇醚类和溶剂油中的一种或多种。其中，溶剂油可以选用D40溶剂油、D30溶剂油和D50溶剂油等无芳烃环保型溶剂。乙二醇醚类可以为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、乙二醇辛醚等；丙二醇醚类可以为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇苯醚等。

(3)将(甲基)丙烯酸酯类单体和/或苯乙烯5-20份、(甲基)丙烯酸3-6份和0.5-1份引发剂中的一部分混合均匀，在预设温度下，将该混合物逐渐滴加至上述反应容器中，滴完后补加剩余的引发剂，反应一段时间，得到水性环氧酯改性石油树脂，该水性环氧酯改性石油树脂的酸值为25-60mgKOH/g，优选为30-45mgKOH/g；固体含量值为70-75％。

该步骤中，(甲基)丙烯酸酯类单体和/或苯乙烯5-20份指的是可以加入5-20份(甲基)丙烯酸酯类单体和苯乙烯的混合物，也可只加入5-20份苯乙烯，也可只加入5-20份(甲基)丙烯酸酯类单体。在本发明中，术语“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者；“(甲基)丙烯酸”指的是丙烯酸和甲基丙烯酸两者。