[发明专利]零VOC水性聚酯分散体用聚酯聚合物、分散体及涂料组合物

说明书

本发明提供了一种零VOC水性聚酯分散体用聚酯聚合物，所述聚酯聚合物由多元醇、多元酸、偏苯三酸酐和催化剂制成，所述多元酸包括芳香族二元酸、脂环族二元酸和脂肪族二元酸，所述聚酯聚合物的制备步骤包括：将多元醇、芳香族二元酸和/或脂环族二元酸、以及催化剂加入反应容器中，通氮气，升温熔融后进行搅拌，在120℃～240℃、正压条件下逐步升温反应脱水得到第一段预聚体；降温至160～180℃，加入脂肪族二元酸，重新升温至180℃～240℃，在300～400torr真空条件下反应至酸值为2‑10mgKOH/g；再降温至150℃～180℃，加入偏苯三酸酐，升温至160～200℃，在300～400torr真空条件下反应至酸值为22～50mgKOH/g、粘度为在200℃下20～55泊。本发明的零VOC水性聚酯分散体用聚酯聚合物化学性质稳定、性能良好。本发明还提供了含有该聚酯聚合物的零VOC水性聚酯分散体、涂料组合物。

技术领域

本发明属于高分子化学领域，具体涉及一种零VOC水性聚酯分散体用聚酯聚合物、以及含有该聚酯聚合物的零VOC水性聚酯分散体、涂料组合物。

背景技术

聚酯树脂是涂料用合成树脂中综合性能优异、应用广泛的品种，尤其是其优异的加工性、附着力、丰满度是其他涂料树脂无法比拟的，在汽车涂料、卷材涂料中占有很高的比重。聚酯树脂合成工艺成熟，原料来源广泛易得。但常规的聚酯树脂多为溶剂型，含有大量溶剂，消耗石油资源又危害环境，随着对环保要求的提高，市售很多水性聚酯树脂大多含有20～40％不等的醇醚类助溶剂，VOC(挥发性有机化合物)仍很高。

挥发性有机化合物(VOC)是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10Pa且具有挥发性的全部有机化合物，通常包括非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。VOC参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOC具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。

为此，亟需一种低VOC的水性聚酯树脂。

发明内容

本发明的目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种稳定、性能良好的零VOC水性聚酯分散体用聚酯聚合物。

为了实现以上发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种零VOC水性聚酯分散体用聚酯聚合物，所述聚酯聚合物由多元醇、多元酸、偏苯三酸酐和催化剂制成，其中醇基团与酸基团的摩尔比为1.03:1至1.16:1，所述多元酸包括芳香族二元酸、脂环族二元酸和脂肪族二元酸，所述芳香族二元酸、所述脂环族二元酸和所述脂肪族二元酸的摩尔比为1～2份芳香族二元酸：0～1份脂环族二元酸：1份脂肪族二元酸，所述催化剂的用量为总料量的0.04-0.05％，所述聚酯聚合物的制备步骤包括：将多元醇、芳香族二元酸和/或脂环族二元酸、以及催化剂加入反应容器中，通氮气，升温熔融后进行搅拌，在120℃～240℃、正压条件下逐步升温反应脱水得到第一段预聚体；降温至160～180℃，加入脂肪族二元酸，重新升温至180℃～240℃，在300～400torr真空条件下反应至酸值为2-10mgKOH/g；再降温至150℃～180℃，加入偏苯三酸酐，升温至160～200℃，在300～400torr真空条件下反应至酸值为22～50mgKOH/g、粘度为在200℃下20～55泊。

根据本发明所述的聚酯聚合物，优选地，所述多元醇选自：新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,4-环己烷二甲醇、4,8-三环[5.2.1.O2,7]癸烷二甲醇、氢化双酚A、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-1,3-己二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇或其组合。

根据本发明所述的聚酯聚合物，优选地，所述多元酸选自：间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸或其组合。