本發(fā)明涉及一種水性聚酯樹脂涂料及其制備方法，屬于合成涂料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾年，水性環(huán)保型涂料包括高固體分及無溶劑涂料、水性涂料、粉末涂料和輻射固化涂料取得較快發(fā)展。水性涂料中具有代表性之一的水性聚酯涂料，具有光澤高、附著力強、豐滿度高、耐沖擊性優(yōu)良等特點，既可以與水溶性氨基樹脂配制成水性烘烤漆，也可以與親水性多異氰酸酯配制成常溫固化的水性木器涂料，因此廣泛應(yīng)用于金屬和木器表面的保護和裝飾；由于聚酯較易水解，所以水性聚酯的應(yīng)用受到了一定的限制。
涂料不含溶劑，不釋放VOC，是一種無污染、可回收、環(huán)保涂料，其優(yōu)異的涂刷性能和成膜性能更是促使其廣泛應(yīng)用。聚酯樹脂為主要成分的涂料具有工藝性能好、高附著力，固化后硬度大、耐磨性能好、柔韌性良好的特點，常用于金屬防銹涂料、室外金屬構(gòu)件涂料等領(lǐng)域。然而，隨著大氣環(huán)境的多變性和污染物增加，對金屬防銹涂料提出的更為嚴格的要求，如何進一步提高聚酯樹脂涂料的絕緣性能，增強其水性絕緣能力，成為業(yè)界研究的重要課題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種水性聚酯樹脂涂料及其制備方法，能夠提高聚酯主鏈水解的穩(wěn)定性，進而提高了聚酯樹脂涂料的水性絕緣性能，廣泛應(yīng)用于水性絕緣器件上，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，滿足實際使用要求。
為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：
一種水性聚酯樹脂涂料，包括：多元醇、多元酸、催化劑6～8%、固化劑2～6%、顏料4～8%、填料2～6%、助溶劑12～18%及水40～80%；
所述多元醇包括三羥甲基丙烷8～12%、新戊二醇12～24%、乙二醇6～12%、丙二醇8～12%，所述多元酸包括精對苯二甲酸5～15%、間苯二甲酸12～24%、領(lǐng)苯二甲酸6～12%、偏苯三酸酐10～18%、六氫化鄰苯二甲酸6～12%、順酐10～20%、己二酸5～10%；
所述水性聚酯樹脂涂料還包括對甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇單丁醚6～24%、二甲基乙醇胺8～16%、去離子水60～100%。
作為上述技術(shù)方案的改進，所述水性聚酯樹脂涂料包括多元醇、多元酸、催化劑7～8%、固化劑3～6%、顏料5～8%、填料3～6%、助溶劑14～18%及水55～80%，所述多元醇包括三羥甲基丙烷10～12%、新戊二醇16～24%、乙二醇8～12%、丙二醇10～12%；所述多元酸包括精對苯二甲酸8～15%、間苯二甲酸16～24%、領(lǐng)苯二甲酸8～12%、偏苯三酸酐12～18%、六氫化鄰苯二甲酸8～12%、順酐12～20%、己二酸7～10%；所述水性聚酯樹脂涂料還包括對甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇單丁醚12～24%、二甲基乙醇胺10～16%、去離子水65～100%。
作為上述技術(shù)方案的改進，所述水性聚酯樹脂涂料包括多元醇、多元酸、催化劑6～7%、固化劑2～5%、顏料4～7%、填料2～5%、助溶劑12～16%及水40～65%，所述多元醇包括三羥甲基丙烷8～10%、新戊二醇12～20%、乙二醇6～10%、丙二醇8～10%；所述多元酸包括精對苯二甲酸5～12%、間苯二甲酸12～20%、領(lǐng)苯二甲酸6～10%、偏苯三酸酐10～16%、六氫化鄰苯二甲酸6～10%、順酐10～18%、己二酸5～8%；所述水性聚酯樹脂還包括對甲氧基苯酚0.1～0.3%、乙二醇單丁醚6～16%、二甲基乙醇胺8～12%、去離子水60～85%。
具體地，所述水性聚酯樹脂涂料的制備方法如下：
（1）：在第一反應(yīng)釜中，按配方量將多元醇、多元酸及對甲氧基苯酚、乙二醇單丁醚、二甲基乙醇胺、去離子水加入，進行升溫反應(yīng)，得聚合物；
（2）：對步驟（1）所得聚合物進行縮聚，得縮聚合物；
（3）：對步驟（2）所得縮聚合物加水和助溶劑進行兌稀，然后對兌稀后的聚合物進行過濾得水性聚酯樹脂，最后對水性聚酯樹脂進行攪拌保證，即得成品物料A；
（4）在第二反應(yīng)釜中，按照配方量加入成品物料A、催化劑、固化劑、顏料、填料、助溶劑及水進行混合攪拌反應(yīng)，升高第二反應(yīng)釜溫度至48-52℃，向第二反應(yīng)釜中充入氮氣進行氣體置換；接著將第二反應(yīng)釜置于62-65℃水浴中，保溫19-23min，冷卻，取出得到物料B，接著先后用甲醇、去離子水清洗，烘干得到水性聚酯樹脂涂料。
本發(fā)明所述成品物料A即為水性聚酯樹脂，本發(fā)明使得涂料的VOC排放量≤200，環(huán)保度非常高。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實施效果如下：
本發(fā)明所述的水性聚酯樹脂，能夠提高聚酯樹脂的耐水解性、水分散性和貯存穩(wěn)定性，提高聚酯主鏈水解的穩(wěn)定性，進而通過水性聚酯樹脂制得的涂料具有非常好的水性絕緣性能，廣泛應(yīng)用于水性絕緣器件上，且環(huán)保度高，經(jīng)濟成本交底，滿足實際使用要求。
此外，本發(fā)明與水溶性氨基樹脂配制成水性金屬烤漆，與親水性多異氰酸酯配制成常溫固化的水性木器漆，都具有光澤高、耐磨性好、附著力強、豐滿度高、耐沖擊性優(yōu)良等特點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明制備流程示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
具體實施例1
如圖1所示，為本實施例所述的水性聚酯樹脂涂料，包括：多元醇、多元酸、催化劑6%、固化劑2%、顏料4%、填料2%、助溶劑12%及水40%；
所述多元醇包括三羥甲基丙烷8%、新戊二醇12%、乙二醇6%、丙二醇8%，所述多元酸包括精對苯二甲酸5%、間苯二甲酸12%、領(lǐng)苯二甲酸6%、偏苯三酸酐10%、六氫化鄰苯二甲酸6%、順酐10%、己二酸5%；
所述水性聚酯樹脂涂料還包括對甲氧基苯酚0.1%、乙二醇單丁醚6%、二甲基乙醇胺8%、去離子水60%。
更具體地，所述水性聚酯樹脂涂料的制備方法如下：
（1）升溫反應(yīng)：在第一反應(yīng)釜中，按配方量將多元醇、多元酸及對甲氧基苯酚、乙二醇單丁醚、二甲基乙醇胺、去離子水加入，進行升溫反應(yīng)，得聚合物；
（2）縮聚：對步驟（1）所得聚合物進行縮聚，得縮聚合物；
（3）兌稀及過濾：對步驟（2）所得縮聚合物加水和助溶劑進行兌稀，然后對兌稀后的聚合物進行過濾得水性聚酯樹脂，最后對水性聚酯樹脂進行攪拌保證，即得成品物料A；
（4）混合反應(yīng)：在第二反應(yīng)釜中，按照配方量加入成品物料A、催化劑、固化劑、顏料、填料、助溶劑及水進行反應(yīng)，升高第二反應(yīng)釜溫度至48℃，向第二反應(yīng)釜中充入氮氣進行氣體置換；接著將第二反應(yīng)釜置于62℃水浴中，保溫19min，冷卻，取出得到物料B，接著先后用甲醇、去離子水清洗，烘干得到水性聚酯樹脂涂料。
本發(fā)明所述的水性聚酯樹脂，能夠提高聚酯樹脂的耐水解性、水分散性和貯存穩(wěn)定性，提高聚酯主鏈水解的穩(wěn)定性，進而通過水性聚酯樹脂制得的涂料具有非常好的水性絕緣性能，廣泛應(yīng)用于水性絕緣器件上，且環(huán)保度高，經(jīng)濟成本交底，滿足實際使用要求。
此外，本發(fā)明與水溶性氨基樹脂配制成水性金屬烤漆，與親水性多異氰酸酯配制成常溫固化的水性木器漆，都具有光澤高、耐磨性好、附著力強、豐滿度高、耐沖擊性優(yōu)良等特點。
具體實施例2
本發(fā)明所述的水性聚酯樹脂涂料，包括：多元醇、多元酸、催化劑7%、固化劑4%、顏料6%、填料4%、助溶劑15%及水60%；
所述多元醇包括三羥甲基丙烷10%、新戊二醇18%、乙二醇9%、丙二醇10%，所述多元酸包括精對苯二甲酸10%、間苯二甲酸18%、領(lǐng)苯二甲酸9%、偏苯三酸酐14%、六氫化鄰苯二甲酸9%、順酐15%、己二酸8%；
所述水性聚酯樹脂涂料還包括對甲氧基苯酚0.2%、乙二醇單丁醚15%、二甲基乙醇胺12%、去離子水80%。
更具體地，所述水性聚酯樹脂涂料的制備方法如下：
（1）升溫反應(yīng)：在第一反應(yīng)釜中，按配方量將多元醇、多元酸及對甲氧基苯酚、乙二醇單丁醚、二甲基乙醇胺、去離子水加入，進行升溫反應(yīng)，得聚合物；
（2）縮聚：對步驟（1）所得聚合物進行縮聚，得縮聚合物；
（3）兌稀及過濾：對步驟（2）所得縮聚合物加水和助溶劑進行兌稀，然后對兌稀后的聚合物進行過濾得水性聚酯樹脂，最后對水性聚酯樹脂進行攪拌保證，即得成品物料A；
（4）混合反應(yīng)：在第二反應(yīng)釜中，按照配方量加入成品物料A、催化劑、固化劑、顏料、填料、助溶劑及水進行反應(yīng)，升高第二反應(yīng)釜溫度至50℃，向第二反應(yīng)釜中充入氮氣進行氣體置換；接著將第二反應(yīng)釜置于63.5℃水浴中，保溫21min，冷卻，取出得到物料B，接著先后用甲醇、去離子水清洗，烘干得到水性聚酯樹脂涂料。
本發(fā)明所述的水性聚酯樹脂，能夠提高聚酯樹脂的耐水解性、水分散性和貯存穩(wěn)定性，提高聚酯主鏈水解的穩(wěn)定性，進而通過水性聚酯樹脂制得的涂料具有非常好的水性絕緣性能，廣泛應(yīng)用于水性絕緣器件上，且環(huán)保度高，經(jīng)濟成本交底，滿足實際使用要求。
此外，本發(fā)明與水溶性氨基樹脂配制成水性金屬烤漆，與親水性多異氰酸酯配制成常溫固化的水性木器漆，都具有光澤高、耐磨性好、附著力強、豐滿度高、耐沖擊性優(yōu)良等特點。
具體實施例3
本發(fā)明所述的水性聚酯樹脂涂料，包括：多元醇、多元酸、催化劑8%、固化劑6%、顏料8%、填料6%、助溶劑18%及水80%；
所述多元醇包括三羥甲基丙烷12%、新戊二醇24%、乙二醇12%、丙二醇12%，所述多元酸包括精對苯二甲酸15%、間苯二甲酸24%、領(lǐng)苯二甲酸12%、偏苯三酸酐18%、六氫化鄰苯二甲酸12%、順酐20%、己二酸10%；
所述水性聚酯樹脂涂料還包括對甲氧基苯酚0.3%、乙二醇單丁醚24%、二甲基乙醇胺16%、去離子水100%。
更具體地，所述水性聚酯樹脂涂料的制備方法如下：
（1）升溫反應(yīng)：在第一反應(yīng)釜中，按配方量將多元醇、多元酸及對甲氧基苯酚、乙二醇單丁醚、二甲基乙醇胺、去離子水加入，進行升溫反應(yīng)，得聚合物；
（2）縮聚：對步驟（1）所得聚合物進行縮聚，得縮聚合物；
（3）兌稀及過濾：對步驟（2）所得縮聚合物加水和助溶劑進行兌稀，然后對兌稀后的聚合物進行過濾得水性聚酯樹脂，最后對水性聚酯樹脂進行攪拌保證，即得成品物料A；
（4）混合反應(yīng)：在第二反應(yīng)釜中，按照配方量加入成品物料A、催化劑、固化劑、顏料、填料、助溶劑及水進行反應(yīng)，升高第二反應(yīng)釜溫度至52℃，向第二反應(yīng)釜中充入氮氣進行氣體置換；接著將第二反應(yīng)釜置于65℃水浴中，保溫23min，冷卻，取出得到物料B，接著先后用甲醇、去離子水清洗，烘干得到水性聚酯樹脂涂料。
本發(fā)明所述的水性聚酯樹脂，能夠提高聚酯樹脂的耐水解性、水分散性和貯存穩(wěn)定性，提高聚酯主鏈水解的穩(wěn)定性，進而通過水性聚酯樹脂制得的涂料具有非常好的水性絕緣性能，廣泛應(yīng)用于水性絕緣器件上，且環(huán)保度高，經(jīng)濟成本交底，滿足實際使用要求。
此外，本發(fā)明與水溶性氨基樹脂配制成水性金屬烤漆，與親水性多異氰酸酯配制成常溫固化的水性木器漆，都具有光澤高、耐磨性好、附著力強、豐滿度高、耐沖擊性優(yōu)良等特點。
附注1：本發(fā)明所采用的助溶劑為苯甲酸鈉、水楊酸鈉、對氨基苯甲酸等常規(guī)助溶劑。
附注2：本發(fā)明所制得的水性聚酯樹脂涂料主要應(yīng)用于絕緣水性器件的上，本發(fā)明使得涂料的VOC排放量≤200，環(huán)保度非常高、經(jīng)濟實用。
附注3：本發(fā)明所述各配料的配量參數(shù)可根據(jù)所要達到水性聚酯樹脂涂料的性能來設(shè)置。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所作的詳細說明，不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明保護的范圍。