一種雙組份聚氨酯漆用改性快干型醇酸樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙組份聚氨酯漆用改性快干型醇酸樹脂，其制備方法包括以下步驟：(1)將多元酸、一元酸、多元醇、脂肪酸、抗氧劑在反應(yīng)釜中混合，160?250℃反應(yīng)至酸值為30?80mgKOH/g時(shí)降溫，降溫至50?150℃；(2)接著加入醇胺類化合物攪勻后升溫，于160?250℃反應(yīng)至酸值5?20mgKOH/g后降溫；(3)接著加入有機(jī)溶劑攪勻后出料，即得到快干醇酸樹脂；其中多元酸、一元酸、多元醇、脂肪酸、抗氧劑、有機(jī)溶劑和醇胺類化合物的重量比為240?330:0?20:150?250:180?250:1?5:260?330:25?55。該制備方法制備出的醇酸樹脂自身能夠形成一個(gè)多維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠較快的與聚氨酯固化劑反應(yīng)；另外，因?yàn)槭褂昧舜及奉惢衔锔男裕蛊渥陨砭哂写呋δ?，能夠極大地加速與聚氨酯固化劑的反應(yīng)。
【專利說明】
一種雙組份聚氨酯漆用改性快干型醇酸樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于合成樹脂材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙組份聚氨酯漆用改性快干型 醇酸樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 醇酸樹脂是一種重要的涂料用樹脂，其單體來源豐富、價(jià)格低、品種多、配方變化 大且性能好。在應(yīng)用上，醇酸樹脂既可配制單組分自干漆，也可以配制聚氨酯雙組分自干 漆，廣泛用于各類家具及木器的保護(hù)及裝飾上，具有施工性好、涂膜豐滿度高、柔韌性好等 特點(diǎn)，因此自醇酸樹脂開發(fā)以來，醇酸樹脂在涂料工業(yè)一直占有重要的地位。但在木器及家 具涂料中，醇酸涂料存在涂膜的干燥緩慢、硬度低等明顯的缺點(diǎn)，使得其在施工后需長(zhǎng)時(shí)間 放置待其干徹底干燥后才能打磨或者包裝，需占用較多時(shí)間及場(chǎng)地，極大的增加企業(yè)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，且干燥速度快，光澤高，硬度高， 性能優(yōu)異，能極大的縮短可打磨時(shí)間及可包裝時(shí)間的醇酸樹脂。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 本發(fā)明雙組份聚氨酯漆用改性快干型醇酸樹脂，由包含如下重量份的原料在溶劑 中反應(yīng)制成： 多元酸 270~310份； 多元醇 150~.21:0:份;.:.
[0006] 脂肪酸 200~250份； 抗氧化劑 1~3份 醇胺類化合物 36~50份。
[0007] 進(jìn)一步地，所述快干型醇酸樹脂的原料還可以包含一元酸10~20份。
[0008] 優(yōu)選地，所述一元酸為苯甲酸或/和對(duì)叔丁基苯甲酸。
[0009] 進(jìn)一步地，所述多元酸為鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、四氫苯酐、 六氫苯酐、順丁烯二酸酐、富馬酸中的一種或多種的混合物;所述多元醇為乙二醇、二乙二 醇、新戊二醇、環(huán)己烷二甲醇、1，2_丙二醇、1，3_丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2_ 丁二醇、 1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、甘油、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、雙季戊四醇中 的一種或幾種。
[0010] 進(jìn)一步地，所述脂肪酸為壬酸、癸酸、月桂酸、椰子油酸、硬脂酸、油酸、大豆油酸、 亞麻油酸、亞油酸、蓖麻油酸、脫水蓖麻油酸、桐油酸、松漿油酸、松香酸、妥爾油酸中的一種 或多種的混合物。
[0011] 進(jìn)一步地，所述醇胺類化合物為 N(R〇(R2)(CaH2aOH)或 N(R3)(CbH2bOH)(CcH2 COH)或 N (〇此觀)（〇^2觀)（0此觀)的一種或幾種組合，其中，&，13，(3，(1，6彳為1或大于1的自然數(shù) ； [0012] Ri、R2、R3為Η、CH3、CH3的同系物、CH 3同系物的同分異構(gòu)體、芐基、芐基的同系物、芐 基同系物的同分異構(gòu)體中的一種或幾種組合。
[0013 ]優(yōu)選地，醇胺類化合物為NH2C2H4〇H、N (CH3) 2C2H4〇H、NH(C2H4〇H) (C2H4〇H)、N(C2H4〇H) (C2H4〇H)(C2H4〇H)〇
[0014] 進(jìn)一步地，所述抗氧劑為次磷酸和/或亞磷酸三苯酯。
[0015] 所述溶劑可以為能夠溶解相應(yīng)原料但不會(huì)參與反應(yīng)的溶劑，例如，二甲苯、三甲 苯、醋酸丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸乙酯、醋酸甲酯、碳酸二甲酯等。
[0016] 所述溶劑的用量可以為本領(lǐng)域常規(guī)的溶劑用量。
[0017]本發(fā)明所述快干型醇酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：
[0018] (a)將多元酸、多元醇、脂肪酸、抗氧化劑及回流溶劑于反應(yīng)釜中混合，在160-250 。(:反應(yīng)4-10小時(shí)，當(dāng)酸值為30-80mgK0H/g時(shí)降溫；
[0019] (b)當(dāng)溫度降至50-150°C時(shí)，加入醇胺類化合物，升溫至160-250°C繼續(xù)反應(yīng)2-8小 時(shí)，到酸值為5-20mgK0H/g時(shí)降溫，加入有機(jī)溶劑稀釋，即得快干型醇酸樹脂。
[0020] 進(jìn)一步地，所述快干型醇酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：
[0021] (a)將多元酸、多元醇、脂肪酸、一元酸、抗氧化劑及回流溶劑于反應(yīng)釜中混合，在 160-250°C反應(yīng)4-10小時(shí)，當(dāng)酸值為55-70mgK0H/g時(shí)降溫；
[0022] (b)當(dāng)溫度降至50-150°C時(shí)，加入醇胺類化合物，升溫至160-250°C繼續(xù)反應(yīng)2-8小 時(shí)，到酸值為5-20mgK0H/g時(shí)降溫，加入有機(jī)溶劑稀釋，即得快干型醇酸樹脂。
[0023]本發(fā)明提供的一種新型的快干醇酸樹脂及其制備方法，具有以下有益效果：制備 方法簡(jiǎn)單，制備出的快干醇酸樹脂自身能夠形成一個(gè)多維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠較快的與聚 氨酯固化劑反應(yīng)；另外，因?yàn)槭褂昧舜及奉惢衔锔男裕蛊渥陨砭哂写呋δ?，能夠極大 地加速與聚氨酯固化劑的反應(yīng)。其與固化劑配比制成底漆后，其底漆漆膜干燥快，光澤度 高，附著力優(yōu)良，易打磨；制成面漆后，其漆膜干燥快，光澤高，硬度高，抗劃傷性好。所以能 極大的縮短可打磨時(shí)間及可包裝時(shí)間，減少企業(yè)成本。
【具體實(shí)施方式】 [0024] 實(shí)施例1
[0025] (1)在1000mL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將285g鄰苯二甲酸酐，225g油酸，25g順丁烯二酸酐，185g甘油，150g季戊四醇， 40g二甲苯，lg次磷酸加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以10°C/小時(shí)的升溫速度升至220 °C，反應(yīng)至酸值小于70mgK0H/g時(shí)，降溫至110°C ;
[0026] (2)接著加入42g二乙醇胺，攪拌均勻，以10°C/小時(shí)的升溫速度升至200°C并保溫， 當(dāng)酸值為5mgK0H/g時(shí)降溫，加入155g二甲苯及115g醋酸丁酯稀釋，即得到新型的快干醇酸 樹脂。經(jīng)測(cè)試，其指標(biāo)如下：
[0027]固含量:70 · 1 % ;粘度:37000mpa · s(旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30°C);
[0028]酸值:9(mgK0H/g);色數(shù):5#(Fe-Co 比色計(jì)）。
[0029] 實(shí)施例2
[0030]本發(fā)明快干型醇酸樹脂，其制備過程如下：
[0031 ] (1)在lOOOmL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將280g鄰苯二甲酸酐，20g苯甲酸，230g油酸，20g順丁烯二酸酐，190g甘油，40g 二甲苯，lg次磷酸加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以l〇°C/小時(shí)的升溫速度升至220°C，反 應(yīng)至酸值小于70mgK0H/g時(shí)，降溫至110°C ;
[0032] (2)接著加入40g二乙醇胺，攪拌均勻，以10°C/小時(shí)的升溫速度升至200°C并保溫， 當(dāng)酸值為12mgK0H/g時(shí)降溫，加入150g二甲苯及120g醋酸丁酯稀釋，即得到新型的快干醇酸 樹脂。經(jīng)測(cè)試，其指標(biāo)如下：
[0033]固含量:70 · 6% ;粘度:36000mpa· s(旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30Γ);
[0034] 酸值:9.5(mgK0H/g);色數(shù)：5#(Fe-Co 比色計(jì)）。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] 本發(fā)明快干型醇酸樹脂，其制備過程如下：
[0037] (1)在lOOOmL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將270g鄰苯二甲酸酐，15g苯甲酸，10g順丁烯二酸酐，200g大豆油酸，40g季戊 四醇，160g甘油，35g二甲苯，lg亞磷酸三苯酯加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以10°C/小 時(shí)的升溫速度升至220°C，反應(yīng)至酸值為65mgK0H/g，降溫至110°C ;
[0038] (2)接著加入40g二甲基乙醇胺，攪拌均勻，以10°C/小時(shí)的升溫速度升至200°C并 保溫，當(dāng)酸值為20mgK0H/g時(shí)降溫，加入205g二甲苯及60g醋酸乙酯稀釋，即得到新型的快干 醇酸樹脂。經(jīng)測(cè)試，其指標(biāo)如下：
[0039 ]固含量:69 · 8 % ;粘度:42000mpa · s (旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30 Γ);
[0040]酸值:8 · 6(mgK0H/g);色數(shù):5#(Fe_Co比色計(jì)）。
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042] 本發(fā)明快干型醇酸樹脂，其制備過程如下：
[0043] (1)在lOOOmL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將240g鄰苯二甲酸酐，15g苯甲酸，30g順丁烯二酸酐，230g大豆油酸，70g季戊 四醇，110g甘油，35g二甲苯，lg亞磷酸三苯酯加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以10°C/小 時(shí)的升溫速度升至220°C，反應(yīng)至酸值為65mgK0H/g，降溫至110°C ;
[0044] (2)接著加入36g三乙醇胺，攪拌均勻，以10 °C /小時(shí)的升溫速度升至200 °C并保溫， 當(dāng)酸值為llmgK0H/g時(shí)降溫，加入80g二甲苯及190g醋酸乙酯稀釋，即得到新型的快干醇酸 樹脂。經(jīng)測(cè)試，其指標(biāo)如下：
[0045]固含量:70.1 % ;粘度:48000mpa. s (旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30 °C);
[0046] 酸值:9 · 1 (mgK0H/g);色數(shù):4#(Fe-Co比色計(jì)）。
[0047] 實(shí)施例5
[0048] 本發(fā)明快干型醇酸樹脂，其制備過程如下：
[0049] (1)在lOOOmL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將290g鄰苯二甲酸酐，10g苯甲酸，5g順丁烯二酸酐，220g月桂酸，10g季戊四 醇，200g甘油，35g二甲苯，2g次磷酸加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以10°C/小時(shí)的升溫 速度升至220°C，反應(yīng)至酸值為55mgK0H/g，降溫至110°C ;
[0050] (2)接著加入50g乙醇胺，攪拌均勻，以10 °C /小時(shí)的升溫速度升至200 °C并保溫，當(dāng) 酸值為10mgK0H/g時(shí)降溫，加入100g二甲苯及170g醋酸仲丁酯稀釋，即得到新型的快干醇酸 樹脂。經(jīng)測(cè)試，其指標(biāo)如下：
[0051 ]固含量:70 · 9% ;粘度:32000mpa · s(旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30Γ);
[0052]酸值:7 (mgKOH/g);色數(shù)：1 # (Fe-Co比色計(jì)）。
[0053] 實(shí)施例6
[0054]本發(fā)明快干型醇酸樹脂，其制備過程如下：
[0055] (1)在1000mL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將270g鄰苯二甲酸酐，15g苯甲酸，10g順丁烯二酸酐，250g椰子油酸，30g季戊 四醇，150g甘油，35g二甲苯，3g亞磷酸三苯酯加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以10 °C/小 時(shí)的升溫速度升至220°C，反應(yīng)至酸值為55mgK0H/g，降溫至110°C ;
[0056] (2)接著加入45g二甲基乙醇胺，攪拌均勻，以10°C/小時(shí)的升溫速度升至200°C并 保溫，當(dāng)酸值為10mgK0H/g時(shí)降溫，加入100g二甲苯及160g醋酸甲酯稀釋，即得到新型的快 干醇酸樹脂。經(jīng)測(cè)試，其物化性能如下：
[0057]固含量:69 · 5 % ;粘度:38000mpa · s (旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30 Γ);
[0058]酸值:7.8(mgK0H/g);色數(shù):2#(Fe-Co 比色計(jì)）。
[0059] 實(shí)施例7
[0060]本發(fā)明快干型醇酸樹脂，其制備過程如下：
[0061 ] (1)在1000mL的四口瓶上安裝溫度計(jì)、可調(diào)速恒速攪拌器和冷凝管，四口瓶放在加 熱套內(nèi)，然后將280g鄰苯二甲酸酐，20g苯甲酸，8g順丁烯二酸酐，240g月桂酸，60g季戊四 醇，110g甘油，35g二甲苯，2g次磷酸加入到四口瓶中，加熱，開啟攪拌，以10°C/小時(shí)的升溫 速度升至220°C，反應(yīng)至酸值為55mgK0H/g，降溫至110°C ;
[0062] (2)接著加入40g三乙醇胺，攪拌均勻，以10°C/小時(shí)的升溫速度升至200°C并保溫， 當(dāng)酸值為1 lmgK0H/g時(shí)降溫，加入100g二甲苯及160g醋酸甲酯稀釋，即得到新型的快干醇酸 樹脂。經(jīng)測(cè)試，其物化性能如下：
[0063]固含量:70 · 2 % ;粘度：34000mpa · s (旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/30 °C);
[0064] 酸值:7.6(mgK0H/g);色數(shù)：l#(Fe-Co 比色計(jì)）。
[0065] 實(shí)施例8底漆的制備及性能試驗(yàn)
[0066] 1、將實(shí)施例1-4所制備的醇酸樹脂及傳統(tǒng)醇酸樹脂按照表1進(jìn)行配漆：
[0067] 表1底漆配方
[0068]
[0069] 備注:實(shí)施例1 -4所得醇酸樹脂制備的底漆分別為底漆A、底漆B、底漆C、底漆D，選 用傳統(tǒng)醇酸樹脂制備底漆E。傳統(tǒng)醇酸樹脂SP4170D為成都市杰晟蜀邦新材料科技有限公司 生產(chǎn);8￥1(141、8￥1(306、8￥1(110為德國畢克公司生產(chǎn)汰-75為德國拜耳生產(chǎn)的聚氨酯固化劑 ； 表中單位均為克(g)。
[0070] 2、上述底漆的性能測(cè)試如表2所示：
[0071]表2底漆性能測(cè)試結(jié)果
[0074] 結(jié)論：用本發(fā)明醇酸樹脂制備的底漆干燥所需時(shí)間明顯減少，且具有良好的打磨 性、[0075]光澤和附著力。[0076] 實(shí)施例8面漆的制備及性能試驗(yàn)[0077] 1、將實(shí)施例5-7所制備的醇酸樹脂及傳統(tǒng)醇酸樹脂按照表3進(jìn)行配漆：
[0072]
[0073]
[0078] 表3面漆配方
[0079]
[0080] 備注:實(shí)施例5-7所得醇酸樹脂制備的底漆分別為面漆E、面漆F、面漆G，選用傳統(tǒng) 醇酸樹脂SP4170K制備底面漆1。傳統(tǒng)醇酸樹脂SP4170A為成都市杰晟蜀邦新材料科技有限 公司生產(chǎn);BYK141、BYK306為德國畢克公司生產(chǎn)；IL1351及L-75為德國拜耳公司生產(chǎn)聚氨酯 固化劑;表中單位均為克(g)。
[0081 ] 2、上述面漆的性能測(cè)試如表4所示：
[0082]表4面漆性能測(cè)試結(jié)果
[0083]
[0084] 結(jié)論:用本發(fā)明醇酸樹脂制備的面漆干燥所需時(shí)間明顯縮短，且具有良好的干性、 硬度、光澤和附著力。
[0085] 本發(fā)明保護(hù)范圍不局限于以上實(shí)施例。凡基于上述技術(shù)思想，利用本領(lǐng)域普通技 術(shù)知識(shí)和慣用手段所做的修改、替換、變更均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙組份聚氨醋漆用改性快干型醇酸樹脂，由包含如下重量份的原料在溶劑中反 應(yīng)制成： 多元酸 270~310份; 多元醇 1加~210份； 脂肪酸 2卵~巧0份； 抗氧化劑 1~3份； 醇胺類化合物 ％~50份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述原料還包含一元酸10~20 份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述一元酸為苯甲酸或/和對(duì) 叔下基苯甲酸。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述多元酸為鄰苯二甲酸 酢、偏苯Ξ甲酸酢、均苯四甲酸酢、四氨苯酢、六氨苯酢、順下締二酸酢、富馬酸中的一種或 多種的混合物;所述多元醇為乙二醇、二乙二醇、新戊二醇、環(huán)己燒二甲醇、1，2-丙二醇、1， 3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2-下二醇、1，3-下二醇、1，4-下二醇、甘油、Ξ徑甲基丙 燒、雙Ξ徑甲基丙烷、季戊四醇、雙季戊四醇中的一種或幾種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述脂肪酸為壬酸、癸酸、 月桂酸、挪子油酸、硬脂酸、油酸、大豆油酸、亞麻油酸、亞油酸、藍(lán)麻油酸、脫水藍(lán)麻油酸、桐 油酸、松漿油酸、松香酸、妥爾油酸中的一種或多種的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述醇胺類化合物為N(Ri) (R2) (Ca 此 aOH)或 N(R3) (C 出 2bOH) (Cc 此 cOH)或 N(C 抽 2dOH) (Ce 此 eOH) (Cf 此 fOH)的一種或幾種組 合，其中，a,b,c,d,e,f為l或大于l的自然數(shù)； Ri、R2、R3為Η、C曲、C曲的同系物、C曲同系物的同分異構(gòu)體、芐基、芐基的同系物、芐基同 系物的同分異構(gòu)體中的一種或幾種組合。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述醇胺類化合物為 畑2C2H40H、N(C出）2C2H40H、NH(C2H40H) (C2H4OH)、N(C2H40H) (C2H4OH) (C2H4OH)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快干型醇酸樹脂，其特征在于，所述抗氧劑為次憐酸和/或 亞憐酸Ξ苯醋;所述溶劑為二甲苯、Ξ甲苯、醋酸下醋、醋酸仲下醋、醋酸乙醋、醋酸甲醋、碳 酸二甲醋中的一種或幾種的混合物。9. 一種權(quán)利要求1所述快干型醇酸樹脂的制備方法，包括W下步驟： (a) 將多元酸、多元醇、脂肪酸、抗氧化劑及回流溶劑于反應(yīng)蓋中混合，在160-250°C反 應(yīng)4-10小時(shí)，當(dāng)酸值為30-80m巧OH/g時(shí)降溫； (b) 當(dāng)溫度降至50-150°C時(shí)，加入醇胺類化合物，升溫至160-250°C繼續(xù)反應(yīng)2-8小時(shí)， 到酸值為5-20m巧OH/g時(shí)降溫，加入有機(jī)溶劑稀釋，即得快干型醇酸樹脂。10. -種權(quán)利要求2所述快干型醇酸樹脂的制備方法，包括W下步驟： (a)將多元酸、多元醇、脂肪酸、一元酸、抗氧化劑及回流溶劑于反應(yīng)蓋中混合，在160- 250°C反應(yīng)4-10小時(shí)，當(dāng)酸值為55-70m巧OH/g時(shí)降溫； (b)當(dāng)溫度降至50-150°C時(shí)，加入醇胺類化合物，升溫至160-250°C繼續(xù)反應(yīng)2-8小時(shí)， 到酸值為5-20m巧OH/g時(shí)降溫，加入有機(jī)溶劑稀釋，即得快干型醇酸樹脂。
【文檔編號(hào)】C08G63/685GK106084194SQ201610490045
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月25日
【發(fā)明人】徐九華
【申請(qǐng)人】成都杰晟蜀邦新材料科技有限公司