專利名稱：一種用于卷材涂料的水性聚酯樹脂的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域里的涂料行業(yè)，具體地說，涉及一種符合環(huán)保要求的水性聚酯樹脂的制備方法及其應(yīng)用，這種聚酯樹脂特別適合于制造低有機溶劑含量的卷材用涂料。
背景技術(shù)：
卷材涂料是通過輥涂的方法，將涂料涂覆于鋼板、鋁材的表面，然后制成預(yù)涂卷材(彩涂板)。卷材涂料最早由Hunter Engineering公司于1937年開發(fā)成功，二戰(zhàn)后得到了快速的發(fā)展，由于其工藝采用一種高速連續(xù)的操作模式，可以使用戶降低成本，減少污染，而且具有外表美觀、色彩艷麗、強度高、耐蝕性好、加工成型方便等優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。目前，卷材涂料在工業(yè)涂料里的重要性僅次于汽車涂料，卷材涂料技術(shù)水平能夠代表一個國家涂料工業(yè)的發(fā)展水平。 近年來，隨著人們對環(huán)保意識的不斷增強，許多國家頒發(fā)了控制VOC的環(huán)保法規(guī)，因而，低污染水性涂料成了涂料發(fā)展的重要方向和研究熱點。預(yù)涂卷材用涂料作為涂料行業(yè)的重要領(lǐng)域，由于性能、經(jīng)濟以及涂裝設(shè)備的改制等方面的因素，生產(chǎn)工藝仍以溶劑型占主導(dǎo)地位，目前世界上僅歐美等地區(qū)有少量的使用水性涂料，國內(nèi)還未見生產(chǎn)應(yīng)用的報道。因此，為滿足環(huán)境保護的需要，開發(fā)性能優(yōu)異的水性卷材用涂料具有重要的意義

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決水性樹脂應(yīng)用于卷材涂料方面存在的一些技術(shù)問題，提供一種適合于制造卷材用涂料的水性聚酯樹脂的制備方法及其應(yīng)用，這種聚酯樹脂可以用來替代傳統(tǒng)的溶劑型聚酯制備卷材涂料，借以降低對環(huán)境的污染。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案首先是提供一種適合于制造卷材用涂料的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征是，該制備方法包括如下步驟(I)以一定量的醇與帶羧基的親水單體在催化劑的作用下，于170 240°C溫度預(yù)聚合I 5小時，0H/C00H比為2 20，優(yōu)選4 8 ;(2)酸值小于3mgK0H/g后加入其它醇和酸原材料，緩慢升溫，升溫速度控制在
O.2 10°C /分鐘，并在180°C 230°C溫度下保溫3 8小時；(3)酸值小于90mgK0H/g后，用5 30wt%的烴類溶劑二甲苯回流帶出小分子水，在180 250°C溫度下保溫5小時左右；(4)降溫至150°C以下，加入帶環(huán)氧基團的小分子單體以降低體系酸值，酸值小于2mgK0H/g后停止加熱；(5)加入親水性溶劑，水，得到水性聚酯樹脂。本發(fā)明中所述的帶羧基親水性單體為結(jié)構(gòu)式如下的5-磺酸基間苯二甲酸或其金屬鹽
權(quán)利要求
1.一種用于卷材涂料的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟 (1)以一定量的醇與帶羧基的親水單體在催化劑的作用下，于170 240°C溫度預(yù)聚合I 5小時，OH/COOH比為2 20 ; (2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料，緩慢升溫，升溫速度控制在O.2 IO0C /分鐘，并在180°C 230°C溫度下保溫3 8小時； (3)酸值小于90mgK0H/g后，用5 30wt%的烴類溶劑二甲苯回流帶出小分子水，在180 250°C溫度下保溫5小時左右； (4)降溫至150°C以下，加入帶環(huán)氧基團的小分子單體，酸值小于2mgKOH/g后停止加執(zhí). (5)加入親水性溶劑，水，得到水性聚酯樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述的帶羧基親水性單體為結(jié)構(gòu)式如下的5-磺酸基間苯二甲酸或其金屬鹽；
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹脂的制方備法，其特征在于，步驟(I)中所述的OH/COOH 比為 4 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹脂的制方備法，其特征在于，帶環(huán)氧基團的小分子單體選自叔碳酸縮水甘油酯E10P、環(huán)氧丙烷中的一種或幾種，其加入量為聚合物總重量的 I 30wt %。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述的醇為二元醇或多元醇，二元醇選自1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、新戊二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2_ 乙基 _2_ 丁基 1，3-丙二醇、2, 2,4_ 二甲基-I, 3_ 戍二醇、2,4_ 二乙基 _1，5-戍二醇、I-甲基-1，8-辛二醇、3-甲基-1，6-己二醇、4-甲基-1，7-庚二醇、4-甲基_1，8_辛二醇、I，4-環(huán)己烷二甲醇、I，3-環(huán)己烷二甲醇、I，2-環(huán)己烷二甲醇和氫化雙酚A 二醇中的一種或幾種；或選自大分子二元醇聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇和聚碳酸二元醇中的一種或幾種；多元醇選自丙三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷三和羥甲基乙烷中的一種或幾種；醇的用量占聚合物總重量的30 70wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述的酸包括二元酸，酸酐和多元酸；其中二元酸選自間苯二甲酸IPA、對苯二甲酸PTA、丁二酸、戊二酸、己二酸AA、庚二酸、辛二酸、壬二酸AZA、順丁烯二酸、反丁烯二酸、羥基丁二酸和二聚酸、四氫鄰苯二甲酸，六氫間苯二甲酸、1，2_環(huán)己烷二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸即1，4-CHDA中的一種或幾種；酸酐選自苯酐PA、偏苯三酸酐TMA、四氫苯酐THPA、六氫苯酐HHPA和馬來酸酐中的一種或幾種；所述的二元酸和多元酸以及酸酐的用量為聚合物總重量的30 70wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述的親水性溶劑選自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、十二醇酯、乙醇、異丙醇和丁醇中的一種或幾種，其用量為聚合物總重量的5 30wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹脂的制備方法，其特征在于，所述的催化劑為有機錫類化合物,其用量為聚合物總重量的O. 01 2wt%。
9.一種按照權(quán)利要求I或2所述方法制備的水性聚酯樹脂的用途，其特征在于，以該樹脂為基料，配合交聯(lián)組分和其它涂漆基料，用于配制有機溶劑含量低的水性烘干磁漆。
10.一種按照權(quán)利要求I或2所述方法制備的水性聚酯樹脂的用途，其特征在于，以該樹脂為基料，配合交聯(lián)組分和其它涂漆基料，用于配制水性卷材面漆。
全文摘要
一種用于卷材涂料的水性聚酯樹脂的制備方法及其應(yīng)用，所述的制備方法包括如下步驟(1)以一定量的醇與帶羧基的親水單體在催化劑的作用下，于170～240℃溫度預(yù)聚合1～5小時，OH/COOH比為2～20；(2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料，緩慢升溫，并在180℃～230℃溫度下保溫3～8小時；(3)酸值小于90mgKOH/g后，用5～30wt％的烴類溶劑回流帶出小分子水，在180～250℃溫度下保溫5小時；(4)降溫至150℃以下，加入帶環(huán)氧基團的小分子單體，酸值小于2mgKOH/g后停止加熱；(5)加入親水性溶劑，水，得到水性聚酯樹脂。得到的水性聚酯樹脂與交聯(lián)組分及涂漆基料結(jié)合，適合制造低VOC的水性面漆，用于金屬卷材上。
文檔編號C09D5/23GK102887993SQ20111020158
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者俞劍峰, 潘紅霞, 朱梅芳, 何建文, 黃燕, 孫凌 申請人:上海涂料有限公司技術(shù)中心