專利名稱：一種苯乙烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)化工領(lǐng)域中的涂料行業(yè)，具體的說涉及水性涂料中使用的ー種基料，即ー種苯こ烯和丙烯酸酯改性快干型醇酸樹脂水分散體的配方合成制備方法以及配制的清漆。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性涂料以水為溶剤，降低了 VOC的排放。此外水性涂料生產(chǎn)施工安全，無(wú)毒，不易燃，設(shè)備易于清洗，是環(huán)境保護(hù)和可再生資源替代石油產(chǎn)品的 背景下，涂料行業(yè)中的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。醇酸樹脂作為ー種涂料用樹脂，是發(fā)展最早、產(chǎn)量最大的合成樹脂，它具有價(jià)格低、品種多、配方變化大、エ藝成熟，単體來源豐富，對(duì)石油產(chǎn)品依賴性小等優(yōu)點(diǎn)；此外它的性能好，如附著力好、柔韌性好、光澤好、對(duì)顏料的潤(rùn)濕性能好、施工性能優(yōu)異、涂層豐滿等。但是溶劑型的醇酸樹脂對(duì)環(huán)境有一定的污染，將來的市場(chǎng)中會(huì)逐步被水性的醇酸樹脂所取代。水性醇酸樹脂包括乳液型和水溶型兩種。其中乳液型醇酸樹脂一般通過乳液聚合的方法將丙烯酸等改性單體和基礎(chǔ)醇酸樹脂進(jìn)行接枝共聚得到。水溶型醇酸樹脂一般通過溶液聚合法，用丙烯酸等改性單體和基礎(chǔ)醇酸樹脂共聚，再經(jīng)過堿中和，加入助溶劑稀釋得至IJ。近些年合成的水性醇酸樹脂包括了丙烯酸改性水性醇酸樹脂，環(huán)氧改性的醇酸樹脂和聚氨酯改性的醇酸樹脂等。目前水性醇酸樹脂仍然存在硬度不高，干燥速率慢等缺點(diǎn)。因此，需要通過進(jìn)ー步的改性探索和エ藝探索來提高樹脂的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種苯こ烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，該方法是由基礎(chǔ)醇酸樹脂的合成和基礎(chǔ)醇酸樹脂改性兩步驟完成，采用脂肪酸法和接枝共聚的方法合成。通過由一元酸，多元酸和多元醇，醇酸縮聚而成基礎(chǔ)醇酸樹脂，再將改性単體和引發(fā)劑混合后滴加入基礎(chǔ)醇酸樹脂進(jìn)行接枝共聚，得到改性的醇酸樹脂。通過本發(fā)明所述方法獲得的快干型水性醇酸樹脂具有常溫快干，高硬度，耐水解，耐水性好，耐候性強(qiáng)，光澤度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所述的ー種苯こ烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，該方法是由基礎(chǔ)醇酸樹脂的合成和基礎(chǔ)醇酸樹脂改性兩步驟完成，具體操作按下列步驟進(jìn)行a、合成基礎(chǔ)醇酸樹脂按重量百分比將亞油酸、苯甲酸、季戊四醇、三羥甲基丙烷、間苯ニ甲酸和ニ甲苯依次加入三ロ燒瓶中，開動(dòng)機(jī)械攪拌，升溫至180°C，時(shí)間Ih內(nèi)緩慢升溫至230°C，待酸值降至40-50mgK0H/g后降溫至160°C，加入順酐，再升溫至200_215°C，保溫酯化至酸值為18_22mgK0H/g停止加熱，降至室溫，得到基礎(chǔ)醇酸樹脂備用；b、基礎(chǔ)醇酸樹脂改性將步驟a得到基礎(chǔ)醇酸樹脂中在溫度130°C條件下4_5h內(nèi)按重量百分比滴加改性單體為苯こ烯、丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯和占改性單體總量3-4%的50%引發(fā)劑過氧化苯甲酰的混合液，保溫lh，補(bǔ)加占改性單體總量3-4%的25%引發(fā)劑過氧化苯甲酰，保溫lh，再補(bǔ)加占改性單體總量3-4%的25 %引發(fā)劑過氧化苯甲酰，保溫lh，減壓蒸餾除去ニ甲苯，加入助溶劑為正丁醇和こニ醇丁醚混合物或丙ニ醇丁醚或こニ醇丁醚進(jìn)行稀釋，再加入三こ胺調(diào)節(jié)PH為7-8，即可得到快干型水性醇酸樹脂。步驟b得到改性的醇酸樹脂在加入三こ胺之前的最終酸值控制在40_60mgK0H/g。步驟b加入助溶劑調(diào)節(jié)粘度，控制其固含量為70%。本發(fā)明所述的ー種苯こ烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，該方法通過由一元酸為苯甲酸和亞油酸，多元酸為順丁烯ニ酸酐和間苯ニ甲酸和多元醇為三羥甲基丙烷和季戊四醇，由ニ甲苯做帶水劑，醇酸縮聚而成基礎(chǔ)醇酸樹脂，再將改性單體苯こ烯，甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸和引發(fā)劑過氧化苯甲酰混合后滴加入基礎(chǔ)醇酸樹脂進(jìn)行接枝共聚，得到改性的醇酸樹脂?；A(chǔ)醇酸樹脂合成過程中采用了后加順酐的方法，増加了苯こ烯接枝共聚的效率，提高了水溶性。苯こ烯的加入提高了漆膜的硬度，耐水性，同時(shí)提高樹脂的光澤度。丙烯酸接枝共聚高分子鏈提供了樹脂的親水性基團(tuán)，位于疏水性醇酸樹脂的外側(cè)，保護(hù)酯基，提高了樹脂的耐水解性和貯存穩(wěn)定性。改性醇酸樹脂的合成反應(yīng)方程式為權(quán)利要求
1.一種苯こ烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，其特征在于該方法是由基礎(chǔ)醇酸樹脂的合成和基礎(chǔ)醇酸樹脂改性兩步驟完成，具體操作按下列步驟進(jìn)行 a、合成基礎(chǔ)醇酸樹脂按重量百分比將亞油酸、苯甲酸、季戊四醇、三羥甲基丙烷、間苯ニ甲酸和ニ甲苯依次加入三ロ燒瓶中，開動(dòng)機(jī)械攪拌，升溫至180°C，時(shí)間Ih內(nèi)緩慢升溫至2300C，待酸值降至40-50mgK0H/g后降溫至160°C，加入順酐2_5%，再升溫至200_215°C，保溫酯化至酸值為40-60mgK0H/g停止加熱，降至室溫，得到基礎(chǔ)醇酸樹脂備用； b、基礎(chǔ)醇酸樹脂改性將步驟a得到基礎(chǔ)醇酸樹脂中在溫度130°C條件下4-5h內(nèi)按重量百分比滴加改性單體為苯こ烯、丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯和占改性單體總量3-4%的50%引發(fā)劑過氧化苯甲酰的混合液，保溫lh，補(bǔ)加占改性單體總量3-4%的剰余25%引發(fā)劑過氧化苯甲酰，保溫lh，再補(bǔ)加占改性單體總量3-4%的剰余25%引發(fā)劑過氧化苯甲酰，保溫lh，減壓蒸餾除去ニ甲苯，加入助溶劑為正丁醇和こニ醇丁醚混合物或丙ニ醇丁醚或こニ醇丁醚進(jìn)行稀釋，再加入三こ胺調(diào)節(jié)pH為7-8，即可得到快干型水性醇酸樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的苯こ烯和丙烯酸改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，其特征在于步驟b得到改性的醇酸樹脂最終酸值控制在40-60mgK0H/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的苯こ烯和丙烯酸改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，其特征在于步驟b加入助溶劑調(diào)節(jié)粘度，控制其固含量為70%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苯乙烯和丙烯酸酯改性快干型水性醇酸樹脂的合成方法，該方法是由基礎(chǔ)醇酸樹脂的合成和基礎(chǔ)醇酸樹脂改性兩步驟完成，采用脂肪酸法和接枝共聚的方法合成。通過由一元酸，多元酸和多元醇，醇酸縮聚而成基礎(chǔ)醇酸樹脂，再將改性單體和引發(fā)劑混合后滴加入基礎(chǔ)醇酸樹脂進(jìn)行接枝共聚，得到改性的醇酸樹脂。通過本發(fā)明所述方法獲得的快干型水性醇酸樹脂具有常溫快干，高硬度，耐水解，耐水性好，耐候性強(qiáng)，光澤度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D151/08GK102643392SQ201210157799
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者孫瀟瀟, 謝永新, 閆世友, 陳劍棘, 陳朝陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所