本發(fā)明屬于醇酸樹(shù)脂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

醇酸樹(shù)脂常作為家裝的啞光聚酯漆的原料，市場(chǎng)需求大，在制漆過(guò)程中，通常需要加入啞粉來(lái)實(shí)現(xiàn)消光，但不同的醇酸樹(shù)脂制備出來(lái)的啞光漆性能差異較大。

目前市場(chǎng)上的醇酸樹(shù)脂的品種繁多，主要為丙稀酸樹(shù)脂、有機(jī)硅、苯乙烯、納米材料等改性的醇酸樹(shù)脂。但是，它們普遍存在固體含量低(都是在75％-80％以下)，粘度高(10000-15000pa·s/25℃)等缺陷。為了實(shí)現(xiàn)醇酸樹(shù)脂消光，通常是通過(guò)加大樹(shù)脂的分子量，加快漆膜干燥速度，然后加入啞粉定向，因此大部分的啞光醇酸樹(shù)脂的豐滿度差。為了提高漆膜豐滿度，需要犧牲漆膜的消光性，所以制漆時(shí)，為了達(dá)到所需的光澤，會(huì)加大啞粉的用量，從而既增加了成本，又降低了漆膜的透明度。

因此，很有必要研發(fā)設(shè)計(jì)一種配比科學(xué)合理，消光性、豐滿度好的啞光醇酸樹(shù)脂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高固、低粘、消光、豐滿度與透明度好、成本低的啞光醇酸樹(shù)脂。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低、可操作性強(qiáng)的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂，由以下按重量比計(jì)的原料制成：

優(yōu)選地，所述多元醇為季戊四醇、三羥甲基丙烷和甘油中的至少一種。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述多元醇為季戊四醇與三羥甲基丙烷按重量比為1:1-1:3復(fù)配。

優(yōu)選地，所述二元醇為新戊二醇、1,3-丙二醇、乙二醇、二丙二醇中的至少一種。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述二元醇為新戊二醇。

優(yōu)選地，所述有機(jī)酸酐為苯酐、苯甲酸、鄰苯二甲酸酐中的至少一種。

優(yōu)選地，所述溶劑為二甲苯。

上述高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量比稱取各原料；

(2)將妥爾油酸、有機(jī)酸酐、多元醇、二元醇、大豆油酸、2/5-1/2的溶劑依次加入到反應(yīng)容器中，開(kāi)始加熱；

(3)待原料完全融熔后通氮?dú)馊コ鯕?0分鐘后開(kāi)始攪拌加熱，升溫至180-200℃，反應(yīng)5-6h；

(4)至產(chǎn)品指標(biāo)合格，以3-5℃/min降溫至140-150℃，逐步加入剩余的溶劑兌稀，攪拌15-20min，出料。

優(yōu)選地，步驟(3)的升溫步驟包括：以8-10℃/30min加熱升溫至l80℃，保溫反應(yīng)1h；以8-10℃/30min加熱到190℃，保溫反應(yīng)1h；以8-10℃/30min加熱到200℃保溫反應(yīng)1h；溫度控制在190-200℃反應(yīng)2-3h。

優(yōu)選地，步驟(3)和步驟(4)的攪拌速度轉(zhuǎn)速都為45-65轉(zhuǎn)/min。

本發(fā)明的高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的產(chǎn)品指標(biāo)為：

本發(fā)明的高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂，采用妥爾油酸和大豆油酸復(fù)配來(lái)提高樹(shù)脂的豐滿度，由于在相同分子量前提下，短鏈脂肪酸制備得到的樹(shù)脂的豐滿度比長(zhǎng)鏈脂肪酸的更好，而且本發(fā)明采用的溶劑釋放性好，從而使制備得到的樹(shù)脂粘度較低。由于樹(shù)脂的分子量不均勻，啞粉會(huì)在漆膜中分布不均勻，本發(fā)明中采用單季戊四醇、新戊二醇與三羥甲基丙烷復(fù)配，促使酯化反應(yīng)平衡穩(wěn)定，在后期制漆過(guò)程中，加入的啞粉可以均勻分散。

本發(fā)明采用支鏈結(jié)構(gòu)的新戊二醇以及三羥甲基丙烷代替常規(guī)的甘油制備醇酸樹(shù)脂。其中，三羥甲基丙烷帶有3個(gè)伯羥基，其不僅反應(yīng)活性大，而且形成涂膜時(shí)由于支化可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高漆膜交聯(lián)密度，使漆膜具有較高的硬度。此外，新戊二醇有2個(gè)對(duì)稱的-ch3，使漆膜柔韌，耐候性好。新戊二醇以及三羥甲基丙烷兩者合理搭配，可獲得性能超群的產(chǎn)品。支鏈的存在有利于降低樹(shù)脂的極性，提高樹(shù)脂在烴類溶劑中的溶解性，可制得高固體分樹(shù)脂。為獲得高固體分樹(shù)脂，其相對(duì)分子質(zhì)量的分布盡量窄。

在酯化過(guò)程時(shí)應(yīng)盡量降低酯化溫度，縮短酯化時(shí)間。然而，低溫酯化時(shí)間應(yīng)盡量長(zhǎng)些，在這種反應(yīng)條件下，僅能生成相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)小的分子，反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)使反應(yīng)趨于完全而生成聚合度相對(duì)較小的分子，雖然升溫后其可以脫水酯化成相對(duì)分子質(zhì)量較大的分子，但形成相對(duì)困難。因此低溫反應(yīng)時(shí)間應(yīng)盡量長(zhǎng)，以3h為佳。同時(shí)前期升溫過(guò)程，若升溫過(guò)快，會(huì)使聚合物相對(duì)分子質(zhì)量分布過(guò)寬，因此，應(yīng)緩慢升溫，使反應(yīng)均勻進(jìn)行，使產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量分布均勻且盡可能窄，以便使樹(shù)脂黏度相對(duì)低。然后，升溫到200℃酯化至合格。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的的醇酸樹(shù)脂固含量高，可達(dá)90％，粘度小(格氏管/25℃，9.5～10秒)，色澤好，而且生產(chǎn)工藝路線簡(jiǎn)單，所需溶劑少，對(duì)環(huán)境污染小，是環(huán)保型產(chǎn)品。此外，本發(fā)明的高固含低粘度醇酸樹(shù)脂在使用過(guò)程中易于操作。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂，由以下按重量比計(jì)的原料制成：妥爾油酸20％，大豆油酸5％，季戊四醇5％，新戊二醇15％，三羥甲基丙烷15％，苯甲酸5％，鄰苯二甲酸酐25％，二甲苯10％。

上述高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量比稱取各原料；

(2)將妥爾油酸、三羥甲基丙烷、苯甲酸、鄰苯二甲酸酐、單季戊四醇、新戊二醇、大豆油酸、2/5體積的二甲苯依次序加入到反應(yīng)容器中，開(kāi)始加熱；

(3)待原料完全融熔后開(kāi)始攪拌，以8℃/30min加熱升溫至l80℃，保溫反應(yīng)1h；以8℃/30min加熱到190℃，保溫反應(yīng)1h；以8℃/30min加熱到200℃保溫反應(yīng)1h；溫度控制在200℃反應(yīng)2-3h。；

(4)至產(chǎn)品指標(biāo)合格，以5℃/min降溫至150℃，逐步加入剩余的溶劑兌稀，攪拌15-20min，出料。

實(shí)施例2

一種高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂，由以下按重量比計(jì)的原料制成：妥爾油酸25％,大豆油酸10％,季戊四醇11％，新戊二醇10％，三羥甲基丙烷11％，苯甲酸3％，鄰苯二甲酸酐26％，二甲苯4％。

上述高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法同實(shí)施例1。

實(shí)施例3

一種高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂，由以下按重量比計(jì)的原料制成：妥爾油酸30％，大豆油酸5％，季戊四醇7％，新戊二醇10％，三羥甲基丙烷13％，苯甲酸3％，鄰苯二甲酸酐28％，二甲苯4％。

上述高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例1

一種啞光醇酸樹(shù)脂，其由下列重量份數(shù)的原料制成：椰子油酸15份、大豆油酸14份、單季戊四醇15份、苯酐30份、甘油5份、乙二醇10份、次磷酸0.2份、二甲苯6份、甲苯25份、醋酸乙酯8份。

上述啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)將椰子油酸、大豆油酸、單季戊四醇、苯酐、甘油、乙二醇、次磷酸、二甲苯投入反應(yīng)釜中，攪拌混合均勻；

(2)向反應(yīng)釜中通入氮?dú)?，除去反?yīng)釜內(nèi)氧氣，然后升溫至180℃，保溫酯化4小時(shí)，然后升溫至190℃-210℃進(jìn)行酯化反反應(yīng)至合格

(3)降溫至170℃，加入兌稀芳烴溶劑甲苯25份，繼續(xù)降溫至80℃，加入兌稀低沸點(diǎn)酯類溶劑醋酸乙酯，過(guò)濾包裝得到醇酸樹(shù)脂。

對(duì)比例2

一種啞光醇酸樹(shù)脂，其由下列重量份數(shù)的原料制成：十二酸10份、棉油脂肪酸8份、單季戊四醇10份、苯酐25份、甘油1份、新戊二醇10份、亞磷酸三苯酯0.05份、二甲苯3份、三甲苯20份，碳酸二甲酯4份。

上述啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)將十二酸、棉油脂肪酸、單季戊四醇、苯酐、甘油、新戊二醇、亞磷酸三苯酯、二甲苯投入反應(yīng)釜中，攪拌混合均勻；

(2)向反應(yīng)釜中通入二氧化碳保護(hù)氣，除去反應(yīng)釜內(nèi)氧氣，然后升溫至180℃，保溫酯化4小時(shí)，然后升溫至190℃-210℃進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)后降溫；

(3)降溫至160℃，加入兌稀芳烴溶劑三甲苯，繼續(xù)降溫至80℃，加入兌稀低沸點(diǎn)酯類溶劑碳酸二甲酯，過(guò)濾包裝得到醇酸樹(shù)脂。

對(duì)比例3

一種啞光醇酸樹(shù)脂，其由下列重量比計(jì)的原料制成：妥爾油酸30％，大豆油酸5％，季戊四醇20％，新戊二醇10％，苯甲酸3％，鄰苯二甲酸酐28％，二甲苯4％。

上述高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法同實(shí)施例1。

對(duì)比例4

一種啞光醇酸樹(shù)脂，其由下列重量比計(jì)的原料制成：大豆油酸35％，季戊四醇7％，新戊二醇10％，三羥甲基丙烷13％，苯甲酸3％，鄰苯二甲酸酐28％，二甲苯4％。

上述高固、低粘的啞光醇酸樹(shù)脂的制備方法同實(shí)施例1。

測(cè)試結(jié)果

測(cè)試實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-4的醇酸樹(shù)脂的性能，如下表所示：