[发明专利]一种耐水煮含磷水性丙烯酸改性聚酯分散体树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种耐水煮含磷水性丙烯酸改性聚酯分散体树脂，其包括如下重量份的组分：A部聚酯单体25～45份、B部丙烯酸树脂单体1～5份、C部丙烯酸树脂单体5～15份、助溶剂3～7份、引发剂0.2～1份、中和剂1～4份和去离子水38～48份；所述A部聚酯单体包括多元醇和多元酸，所述B部丙烯酸树脂单体包括甲基丙烯酸磷酸酯或丙烯酸环氧磷酸酯，所述C部丙烯酸树脂单体包括丙烯酸。本发明制得的含磷水性丙烯酸改性聚酯分散体树脂具有较好的水分散性，用于氨基烤漆涂料中，可显著提高涂料涂膜的耐水煮性、力学性能、及其对金属材料的附着力，光泽度高。

技术领域

本发明属于耐水煮油漆材料技术领域，具体涉及一种耐水煮含磷水性丙烯酸改性聚酯分散体树脂及其制备方法与应用。

背景技术

水性涂料是环保型涂料发展的方向之一，以水为分散介质，具有无毒环保、低VOC含量等优点。水性涂料主要包括水性丙烯酸、水性聚氨酯、水性聚酯、水性环氧等几大类，其中水性聚酯涂料是一类具有代表性的水性涂料，广泛用于金属表面的保护和装饰。

由于水性聚酯的酯键容易水解，导致其漆膜的耐水煮等性能较差，因此限制了水性聚酯在耐水煮油漆中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种耐水煮含磷水性丙烯酸改性聚酯分散体树脂及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种耐水煮含磷水性丙烯酸改性聚酯分散体树脂，其包括如下重量份的组分：A部聚酯单体25～45份、B部丙烯酸树脂单体1～5份、C部丙烯酸树脂单体5～15份、助溶剂3～7份、引发剂0.2～1份、中和剂1～4份和去离子水38～48份。

进一步地，所述A部聚酯单体包括多元醇和多元酸。优选地，所述多元醇包括1,6己二醇、聚碳酸二元醇、甲基丙二醇、新戊二醇、1,4丁二醇、叔碳酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷中的至少一种。优选地，所述多元酸包括苯酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、顺酐、富马酸中的至少一种。优选地，按质量比计，多元醇:多元酸＝(1.05～1.15)：1。该配比下，聚酯的耐水解性较好。

本领域技术人员应理解，所述多元醇是指能为树脂引入羟基的单体，所述多元酸是指能为树脂引入羧基的单体。

进一步地，所述B部丙烯酸树脂单体包括甲基丙烯酸磷酸酯、丙烯酸环氧磷酸酯中的至少一种。

进一步地，所述C部丙烯酸树脂单体包括丙烯酸、叔碳酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸、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、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、甲基丙烯酸环己酯中的至少一种。

一方面，本发明对聚酯的合成单体种类进行了优化，选择具有较好耐水解性的多元酸和多元醇进行聚合，并对它们的配比进行了优化。另一方面，本发明采用B部含磷丙烯酸树脂单体对聚酯进行接枝改性，该单体的接枝改性可有效提高聚酯对金属底材的附着力，还能提高聚酯的水分散性；其次，本发明还采用了C部丙烯酸树脂单体对聚酯进行接枝改性，该类单体可有效改善聚酯的耐水煮性能。意外的是，本发明人在研究过程发现，同时使用B部丙烯酸树脂单体和C部丙烯酸树脂单体对聚酯进行接枝改性，对于提高其耐水煮性能的效果比单一接枝C部丙烯酸树脂单体时的效果更加显著。

优选地，所述助溶剂包括3-甲氧基丙酸甲酯、丙二醇丁醚中的至少一种。上述助溶剂均为环保型溶剂，具有较好的溶解能力，且与水兼容。

优选地，所述助溶剂由3-甲氧基丙酸甲酯和丙二醇丁醚组成，且按质量比计，3-甲氧基丙酸甲酯：丙二醇丁醚＝(1～2):1。发明人经试验研究发现，将3-甲氧基丙酸甲酯和丙二醇丁醚以上述比例复配使用时，所制备的分散体树脂的水分散性更好。