[发明专利]高丰满度耐水解型醇酸分散体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及涂料领域，具体地涉及高丰满度耐水解型醇酸分散体的制备方法。

背景技术

如今，随着社会的发展，国家环保政策的出台，环保要求在涂料涂装行业越发严格，水性涂料的发展迎合健康、低碳、环保的要求，尤其在工业领域，随着各种环保及排放限值政策的越发严格，水性工业涂料迎来了井喷式的爆发期。水性醇酸类涂料是通过醇酸树脂使用胺类助剂中和后形成水溶性溶液，再通过加入醇醚类助溶剂协助提升其在水中的稳定性，进而进行水性涂料的制备，因其分子酯键的水解特点及亲水极性缘由，其在水性涂料体现出易水解造成保质期短、漆膜丰满度不佳等问题，因其水溶特点需大量醇醚类助溶剂的加入进行制漆，造成其VOCs降低程度受限。

溶剂性醇酸类涂料在长久发展过程中，其产品特性及施工方式已被广大应用客户所认可，相对于溶剂性树脂，水性醇酸类树脂为近几年兴起的以水溶方式进行水性化的水性涂料主体树脂，其环保性较溶剂性醇酸树脂有很大程度提高，水溶性醇酸体系VOCs较溶剂型降低50％，但因其酯化合成方式的特殊性，在水性体系中，因有水的存在，其酯化反应逆反应程度加大，酯键水性几率大大增加，造成其涂料体系保质期较溶剂型体系缩短近50％，因其体系极性关系，在水溶性体系中，漆膜干燥后丰满度不佳的问题在现有水性体系中普遍存在。

综上所述，现有水溶性醇酸树脂，存在醇醚类溶剂加量较大，VOCs含量仍较高的问题，因水解造成制漆保质期短的问题以及因极性关系造成漆膜丰满度不佳的问题。

发明内容

为了解决至少部分上述技术问题，发明人经研究后发现，通过使用包含不饱和脂肪酸、季戊四醇、叔碳酸缩水甘油酯和松香的原料，并通过控制反应时原料中羟基与羧基之比，可以使叔碳酸缩水甘油酯接枝到醇酸分子链末端，从而在实现耐水解性的同时具有更优异的丰满度和更低的VOC含量。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的一方面，提供高丰满度耐水解型醇酸分散体的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将包含不饱和脂肪酸、季戊四醇和松香的原料升温至120-140℃时搅拌并通入氮气，升温至160-180℃保温0.5-1.0小时，然后以每小时10℃的速度升温至200-220℃保温至酸值4-6mgKOH/g；

(2)降温至160-180℃，加入偏苯三酸酐，保温反应至酸值达到35-40mgKOH/g；

(3)降温至100-120℃，加入叔碳酸缩水甘油酯，保温反应至酸值为25-30mgKOH/g；

(4)加入乙二醇单丁醚降温至80-85℃，加入中和剂至pH值为8-8.5；

(5)在80-85℃下，向步骤(4)中的合成料加入80-90℃等量去离子水分散，制成高丰满度耐水解型醇酸分散体，控制所述分散体的固含量为40-60％，所述醇酸的HLB值在8-10范围内，且酸值在25-30mg KOH/g范围内。

在某些实施方案中，在步骤(1)的原料中，羟基与羧基之比在2:1-1.5:1范围内。

在某些实施方案中，所述不饱和脂肪酸为脱水蓖麻油酸，基于全部原料的总重量，其含量为25-35％。

在某些实施方案中，所述叔碳酸缩水甘油酯的含量基于全部原料的总重量为5-10％，优选7％。

在某些实施方案中，步骤(1)中的原料进一步包含间苯二甲酸、己二酸、三羟甲基丙烷中的至少一种。

在某些实施方案中，本发明的原料由下述成分组成：

30％脱水蓖麻油酸、16％间苯二甲酸、3％己二酸、22％三羟甲基丙烷、6％季戊四醇、2.5％松香、7％叔碳酸缩水甘油酯、8％偏苯三酸酐、3.5％乙二醇单丁醚和2％二甲基乙醇胺。

本发明的另一方面，提供高丰满度耐水解型醇酸分散体，其由本发明所述的制备方法获得。

本发明的再一方面，提供水性涂料，其包含本发明所述的高丰满度耐水解型醇酸分散体。

根据不同实施方案，本发明的高丰满度耐水解型醇酸分散体或其制备方法具有下述技术效果中的部分或全部效果。

与水溶性醇酸树脂制漆VOC相比，本发明的分散体在制漆时无需再添加醇醚类助溶剂进行调整，VOC含量可在水溶性醇酸树脂基础上降低50％。

与水溶性醇酸树脂制漆后保质期相比，本发明的分散体因特定的基团屏蔽原理，可有效抑制主体成膜物质的水解，保质期可延长50％。

与水溶性醇酸树脂制漆后丰满度相比，本发明的分散体在漆膜光泽及鲜映性上提升20％。

具体实施方式