一種氯化醇酸樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氯化醇酸樹脂及其制備方法。以甘油、季戊四醇、鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸和松香為原料制備醇酸樹脂，稀釋后通入氯氣氯化得到氯化醇酸樹脂。本發(fā)明所提供的氯化醇酸樹脂具有成本低，制漆性能好，防腐效果好，具有阻燃性等優(yōu)點。其制備工藝簡便、條件溫和，適于工業(yè)化大生產，在涂料領域內具有廣泛的應用前景。
【專利說明】一種氯化醇酸樹脂及其制備方法
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種氯化醇酸樹脂及其制備方法，該氯化醇酸樹脂具有良好的耐腐蝕性能。
【背景技術】:
[0002]醇酸樹脂因其合成原料來源廣泛、配方靈活、工藝簡單、涂膜綜合性能優(yōu)良，并可以通過種種改性而賦予各種性能特色而成為涂料行業(yè)用量最大、用途最廣的合成樹脂。由醇酸樹脂調配的醇酸漆到目前為止仍然是涂料市場上最重要的涂料品種之一，其產量約占涂料工業(yè)總量的20%~25%。以醇酸樹脂為基料的醇酸漆具有自干性好、價格便宜、施工多樣性及簡易等優(yōu)點，被廣泛用作戶內外建筑、鋼材設備、機器等設備上的裝飾防腐材料。
[0003]目前全世界每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失約在10000億美元，約為地震、水災、臺風等自然災害總和的6倍。近年來，防腐涂料已取得了長足進步，對苛刻環(huán)境下的物體防護起到了重要作用，但就目前的品種而言，遠遠不能滿足不同腐蝕環(huán)境下物體防護的需求。同時防腐涂料的生產和使用成本等問題也越來越困擾著當前防腐涂料的發(fā)展。醇酸樹脂具有價格相對便宜、易于改性、與其他樹脂有良好的相容性等特點，在防腐涂料中有著重要應用。
【發(fā)明內容】
:
[0004]針對防腐涂料生產和使用成本過高的問題，本發(fā)明提供一種價格低廉、制漆性能和防腐性能優(yōu)良的氯化醇酸樹脂及其制備方法。以甘油、季戊四醇為多元醇生產醇酸樹脂，再經(jīng)直接氯化得到氯化醇酸樹脂，方法簡便易行，原料便宜易得，有效降低了防腐涂料的生產和使用成本。生產的氯化醇酸樹脂制漆性能和防腐性能優(yōu)良。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案中以甘油或季戊四醇、鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸、松香為原料生產醇酸樹脂，再經(jīng)直接氯化得到氯化醇酸樹脂。
[0006]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]1.一種氯化醇酸樹脂，由醇酸樹脂經(jīng)氯氣氯化后得到，其中醇酸樹脂由下列按重量份計的原料制成:
[0008]多元醇30~80份
[0009]鄰苯二甲酸酐40~100份
[0010]大豆油脂肪酸60~120份
[0011]松香2~10份
[0012]二甲苯10~20份
[0013]稀釋劑160~250份
[0014]所述的多元醇為甘油或季戊四醇；
[0015]所述的大豆油脂肪酸的酸值為198~204mgK0H/g，碘值為120~125mg KOH/g ；
[0016]所述的稀釋劑為200#汽油或二甲苯。
[0017]2.一種氯化醇酸樹脂，其制備方法，具體步驟如下:[0018]I)、在空反應釜中預先通入C025~lOmin，氣體流量為3~6m3/h ；
[0019]2)、按照權I中既定的配方比例，稱取多元醇、鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸、松香、二甲苯，置于步驟I)處理過的反應釜中，升溫至175~185°C，保溫反應60~lOOmin，再將溫度升至235~250°C，保溫反應至酸值為10mgK0H/g~20mgK0H/g，結束反應；
[0020]3)、待步驟2)所述的反應混合物降溫至150~160°C，將反應物轉入兌稀釜中，加入上述配方重量份數(shù)的稀釋劑，待溫度降至95~115°C時，用ΙΟμπι~20 ym規(guī)格的濾袋進行過濾，即得醇酸樹脂；
[0021]4)、待步驟3)所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.05~0.1m2/h反應至碘值Ig I2/100g~4g I2/100g,即得到氯化醇酸樹脂。
[0022]二甲苯是用于與水形成共沸混合物，除去反應過程中生成的水，推動反應進行；
[0023]稀釋劑用于稀釋醇酸樹脂，使其達到合適的粘度，便于涂裝；
[0024]多元醇、鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸、松香之所以限定在上述范圍內是因為多元醇與鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸、松香反應的產物作為涂料的成膜物質，它們之間的配比對漆膜性能影響很大，多元醇、鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸、松香在配方中限定在這一數(shù)值可使氯化后的醇酸樹脂漆膜具有良好的性能；
[0025]大豆油脂肪酸的酸值保持在198~204mgK0H/g，碘值為120~125mg KOH/g ;此范圍內的大豆油醇酸樹脂 屬于優(yōu)等品，合成的醇酸樹脂碘值較高，氯化的醇酸樹脂氯化程度較高，具有較好的防腐性能。
[0026]本發(fā)明的有益效果:
[0027](I)提供了兩種氯化醇酸樹脂，相比較于其他類型的防腐涂料，此方法所采用的原料相對便宜，生產的氯化醇酸樹脂成本較低；
[0028](2)氯化后的醇酸樹脂制漆性能和防腐性能優(yōu)良，與通常的醇酸樹脂干燥機理不同，氯化醇酸樹脂屬于溶劑揮發(fā)成膜，不需要添加催干劑，在室溫條件下其干燥速度比未氯化的醇酸樹脂要快，干燥性能良好。
[0029](3)氯原子的引入使醇酸樹脂的分子鏈趨于飽和，分子的極性和剛性增大，耐腐蝕性能提高；由于氯化醇酸樹脂含有氯原子，其也具有一定的阻燃性。
[0030]綜上所述，本發(fā)明所提供的氯化醇酸樹脂具有成本低，制漆性能好，防腐效果好，具有阻燃性等優(yōu)點。其制備工藝簡便、條件溫和，適于工業(yè)化大生產。
【具體實施方式】:
[0031]為了更好地理解本發(fā)明的技術方案，以下通過具體的實施例作進一步詳細描述。
[0032]實施例1:
[0033](I)、在空反應釜中預先通入C026min，氣體流量為3m3/h ；
[0034](2)、依次加入甘油36.0kg、鄰苯二甲酸酐46.0kg、大豆油脂肪酸104.0kg、松香
5.0kg，二甲苯15.0kg，攪拌升溫至180°C保溫反應90min，升溫至240°C保溫反應5h，酸值等于 16mgK0H/g ；
[0035](3)、降溫至160°C，反應物轉入兌稀釜中，加入二甲苯180.0kg，待溫度降至115°C時，用g 20 μ m規(guī)格的濾袋進行過濾。
[0036](4)、所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.08m2/h反應至碘值為3g I2/100g，即得到氯化醇酸樹脂。
[0037]實施例2:
[0038](I)、在空反應釜中預先通入C026min，氣體流量為3m3/h ；
[0039](2)、依次加入季戊四醇42.0kg、鄰苯二甲酸酐46.0kg、大豆油脂肪酸104.0kg、松香3.0kg，二甲苯12.0kg，攪拌升溫至180°C保溫反應90min，升溫至240°C保溫反應5h，酸值等于 17mgK0H/g ；
[0040](3)、降溫至160°C，反應物轉入兌稀釜中，加入二甲苯185.0kg，待溫度降至115°C時，用g 20 μ m規(guī)格的濾袋進行過濾。
[0041](4)、所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.06m2/h反應至碘值為4g I2/100g，即得到氯化醇酸樹脂。
[0042]實施例3:[0043](I)、在空反應釜中預先通入C026min，氣體流量為4m3/h ；
[0044](2)、依次加入甘油50.0kg、鄰苯二甲酸酐52.0kg、大豆油脂肪酸120.0kg、松香
8.0kg, 二甲苯20.0kg,攪拌升溫至180°C保溫反應90min，升溫至240°C保溫反應4h，酸值等于 18mgK0H/g ；
[0045](3)、降溫至160°C，反應物轉入兌稀釜中，加入200#溶劑油240.0kg，待溫度降至115°C時，用蘭20 μ m規(guī)格的濾袋進行過濾。
[0046](4)、所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.1m2/h反應至碘值為2g I2/100g，即得到氯化醇酸樹脂。
[0047]實施例4:
[0048](I)、在空反應釜中預先通入C0210min，氣體流量為3m3/h ；
[0049](2)、依次加入季戍四醇42.0kg、鄰苯二甲酸酐50.0kg、大豆油脂肪酸110.0kg、松香6.0kg，二甲苯15.0kg，攪拌升溫至180°C保溫反應80min，升溫至240°C保溫反應5h，酸值等于 16mgK0H/g ；
[0050](3)、降溫至160°C，反應物轉入兌稀釜中，加入二甲苯210.0kg，待溫度降至115°C時，用g 20 μ m規(guī)格的濾袋進行過濾。
[0051](4)、所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.08m2/h反應至碘值為3g I2/100g，即得到氯化醇酸樹脂。
[0052]實施例5:
[0053](I)、在空反應釜中預先通入C028min，氣體流量為2m3/h ；
[0054](2)、依次加入甘油60.0kg、鄰苯二甲酸酐50.0kg、大豆油脂肪酸110.0kg、松香
5.0kg，二甲苯20.0kg，攪拌升溫至180°C保溫反應90min，升溫至240°C保溫反應5h，酸值等于 14mgK0H/g ；
[0055](3)、降溫至160°C，反應物轉入兌稀釜中，加入200#溶劑油230.0kg，待溫度降至115°C時，用蘭20 μ m規(guī)格的濾袋進行過濾。
[0056](4)、所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.09m2/h反應至碘值為3g I2/100g，即得到氯化醇酸樹脂。
[0057]經(jīng)檢測，采用上述原料和方法制得的氯化醇酸樹脂的性能指標如下:
[0058]樹脂技術指標:[0059]外觀:透明，無機械雜質
[0060]色澤:< 11 (鐵鈷比色計)
[0061]粘度:90~160s/23°C涂 4# 杯
[0062]固體份:50±2%
[0063]酸值:<3OmgKOH/g
[0064]細度:<20μ m
[0065]制備的氯化醇酸樹脂清漆性能指標如下:
[0066]表干時間:<30min/25°C
[0067]實干時間:≤5h/25°C
[0068]耐水性:20天不起泡,不脫落
[0069]耐鹽性(3% NaCl):20天不起泡，不脫落
[0070]耐堿性(0.1M NaOH): 15天不起泡,不脫落
[0071]耐酸性(5% H2S04):20不起泡，不脫落
[0072]耐鹽霧性:30天不起泡，不脫落
[0073]附著力:1級
[0074]抗沖擊強度:>50kg.cm。
【權利要求】
1.一種氯化醇酸樹脂，其特征在于，由醇酸樹脂經(jīng)氯氣氯化后得到，其中醇酸樹脂由下列按重量份計的原料制成: 多元醇30~80份 鄰苯二甲酸酐40~100份 大豆油脂肪酸60~120份 松香2~10份 二甲苯10~20份 稀釋劑160~250份 所述的多元醇為甘油或季戊四醇； 所述的大豆油脂肪酸的酸值為198~204mg KOH/g，碘值為120~125mg KOH/g ； 所述的稀釋劑為200#汽油或二甲苯。
2.如權利要求1所述的氯化醇酸樹脂，其特征在于，所述氯氣為工業(yè)液氯。
3.權利要求1所述的一種氯化醇酸樹脂的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)、在空反應釜中預先通入C025~lOmin，氣體流量為3~6m3/h； 2)、按照配方比例，稱取多元醇、鄰苯二甲酸酐、大豆油脂肪酸、松香、二甲苯，置于步驟I)處理過的反應釜中，升溫至175~185°C，保溫反應60~lOOmin，再將溫度升至235~250°C，保溫反應至酸值為10mgK0H/g~20mgK0H/g，結束反應； 3)、待步驟2)所述的反應混合物降溫至150~160°C，將反應物轉入兌稀釜中，加入上述配方重量份數(shù)的稀釋劑，待溫度降至95~115°C時，用10 μ m~20 μ m規(guī)格的濾袋進行過濾，所得濾料即得醇酸樹脂； 4)、待步驟3)所得醇酸樹脂降至室溫后轉入反應釜，通入氯氣，氣體流量為0.05~0.1m2/h反應至碘值Ig I2/100g~4g I2/100g,即得到氯化醇酸樹脂。
【文檔編號】C09D5/08GK103951819SQ201410218962
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權日:2014年5月22日
【發(fā)明者】孫洪源, 孫亮亮, 孫文俊, 王慶軍, 段洪東, 尹曉聰 申請人:山東昌裕集團聊城齊魯漆業(yè)有限公司