[发明专利]一种水性聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法，涉及树脂合成的技术领域；一种水性聚天门冬氨酸酯树脂，主要由包含以下树脂原料制成：多元伯胺基化合物、马来酸酯和烷基醚化的单羟基聚醚；所述树脂原料的物质的量的配比为：多元伯胺基化合物：马来酸酯：烷基醚化的单羟基聚醚=0.8‑1.2：1.6‑3.6：0.2‑6.0；其具有亲水性佳、色泽浅、便于施工、耐候性能和耐黄变性能优异的优点；水性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法包括以下步骤：加成、酯交换、纯化等；水性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法具有可以将油溶性树脂转变为水溶性树脂，降低VOC排放的优点。

技术领域

本发明涉及树脂合成的技术领域，尤其是涉及一种水性聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法。

背景技术

聚天门冬氨酸酯树脂是通过多元伯胺基类化合物与马来酸酯进行迈克尔加成反应合成的含有仲胺基的高固含低粘度树脂，其反应式如下：

反应式中R是烷基，X是脂肪烃基。聚天门冬氨酸酯树脂搭配脂肪族异氰酸酯固化剂，制备成的聚天门冬氨酸酯涂料具备优异的力学性能及耐老化性能。但该方法制备出的聚天门冬氨酸酯树脂是亲油性的，水溶性不佳，其下游涂料产品只能是有机溶剂型，不能应用于水性涂料体系中，限制了其应用范围。

美国专利US7253252B2公开了一种水性聚天门冬氨酸酯的制备方法，该技术方案首先用亲水的聚乙/丙二醇单醚与马来酸酯进行酯交换或者与马来酸酐进行酯化反应，制备出亲水性的马来酸酯单体，再与伯氨基化合物在催化剂的作用下进行迈克尔加成反应，由此得到亲水性的聚天门冬氨酸酯。该技术方案存在如下缺陷：1、选用的催化剂在高温条件下进行酯交换或酯化反应时，会使产品色泽严重加深，同时催化剂的残留会给下游涂料的施工性能和最终产品性能带来不利影响；2、在高温条件下进行酯交换或酯化反应时，其马来酸酯中的双键会发生部分聚合，会产生聚合物杂质，给下游涂料的性能带来不利影响；若额外加入阻聚剂将会引入新的阻聚剂杂质，也会给下游涂料的性能带来不利影响；3、若将酯交换或酯化反应后的马来酸酯进行精馏除杂，当使用较高分子量的聚乙/丙二醇单醚进行酯交换或酯化反应制马来酸酯，其产品精馏同时会伴随着产品分解，因此只能使用小分子量的聚乙/丙二醇单醚原料；而使用小分子量的聚乙/丙二醇单醚原料，由于小分子量的聚乙/丙二醇单醚的沸点较低，容易跑料，致使酯交换或酯化反应的反应温度不宜过高，只能在较低温度下进行酯交换或酯化反应，这样就降低了酯交换或酯化反应的反应速度，降低了酯交换或酯化反应的转化率。

申请公布号为CN109761834A的申请文件公开了一种水可分散的聚天门冬氨酸酯树脂及水性聚脲涂料的制备方法和应用，该申请文件通过使用不饱和二元羧酸酯和不饱和单羧酸与伯氨基化合物在催化剂和中和剂的作用下进行迈克尔加成反应得到的水可分散的聚天门冬氨酸酯，提高了产品的水溶性。然而，该技术方案有如下缺陷：1、伯胺基化合物与不饱和单羧酸经加成反应得到的仲胺基空间位阻小，致使聚天门冬氨酸酯的反应活性过高，反应过快，适用期短，不利于后续涂料产品的施工；2、该技术方案在后续制备涂料时还需额外加入有机碱以中和分子中的羧基，而有机碱中的氨会存在异味，会严重影响产品的施工性；3、该技术方案产品中含有羧基也会影响产品的耐候性能和耐黄变性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种便于施工的水性聚天门冬氨酸酯树脂，其具有安全环保、便于施工、耐候性能优异和耐黄变性能优异的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种便于改善产品施工性的水性聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其具有便于改善产品施工性的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种水性聚天门冬氨酸酯树脂，主要由包含以下树脂原料制成：多元伯胺基化合物、马来酸酯和烷基醚化的单羟基聚醚；所述树脂原料的物质的量的配比为：多元伯胺基化合物：马来酸酯：烷基醚化的单羟基聚醚＝0.8-1.2：1.6-3.6：0.2-6.0。