[发明专利]一种水性苯乙烯改性醇酸树脂、水性涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料技术领域，具体公开一种水性苯乙烯改性醇酸树脂、水性涂料及其制备方法。所述水性苯乙烯改性醇酸树脂包括如下质量份数的各组分：豆油脂肪酸：5份～7份、亚油酸：8份～10份、多元醇：17份～19份、苯甲酸：3份～5份、间苯二甲酸：16份～18份、亚磷酸酯：0.05份～0.15份、有机锡类催化剂：0.03份～0.05份、偏苯三酸酐：4份～6份、醇醚溶剂：21份～23份、苯乙烯：19份～21份、过氧化二叔丁基：0.8份～1份和链转移剂：0.5份～0.7份本发明通过在醇酸树脂分子链中引入苯乙烯进行改性，并将其用于水性涂料中，明显改善漆膜的耐水性和硬度。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种水性苯乙烯改性醇酸树脂、水性涂料及其制备方法。

背景技术

随着环保意识的加强，世界各国制定了相关法律法规，对涂料中有机挥发物(VOC)的含量提出了严格要求，传统溶剂型涂料在应用上受到了越来越多的限制。因此，开发对环境友好的水性醇酸树脂将会有广阔应用前景。

水性醇酸树脂作为环境友好型涂料，主要是通过多元醇多元酸缩聚反应生成一种主链上含有多个酯基的缩聚物，而且醇酸树脂单体来源丰富、价格低廉且均属于可再生资源，并不依赖石油资源，大大降低了生产成本。

相对于溶剂型，水性醇酸树脂干燥慢、硬度低，尤其是耐水性差，因此，必须对水性醇酸树改性以增大其应用领域。目前常用的改性方法包括聚氨酯、有机硅和苯乙烯改性等。其中，苯乙烯改性成本低，采用苯乙烯改性醇酸树脂已成为研究热点。然而，目前苯乙烯改性醇酸树脂都是以二甲苯溶剂为反应体系，是溶剂型的树脂；若是对醇酸树脂进行水性化，会导致其粘度过高，难以再用苯乙烯改性。因此，寻找一种水性苯乙烯改性醇酸树脂的制备方法，对提高醇酸树脂的性能和应用领域具有重要意义。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种水性苯乙烯改性醇酸树脂、水性涂料及其制备方法，以豆油脂肪酸、亚油酸、多元醇、苯甲酸、间苯二甲酸和多元醇为原料制备醇酸树脂，然后再经过偏苯三酸酐水化和苯乙烯接枝，得到耐水性极高的水性苯乙烯改性醇酸树脂。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种水性苯乙烯改性醇酸树脂，包括如下质量份数的各组分：豆油脂肪酸：5份～7份、亚油酸：8份～10份、多元醇：17份～19份、苯甲酸：3份～5份、间苯二甲酸：16份～18份、亚磷酸酯：0.05份～0.15份、有机锡类催化剂：0.03份～0.05份、偏苯三酸酐：4份～6份、醇醚溶剂：21份～23份、苯乙烯：19份～21份、过氧化二叔丁基：0.8份～1份和链转移剂：0.5份～0.7份；其中，所述链转移剂为正十二烷基硫醇、甲基苯乙烯二聚物、巯基乙醇或巯基乙酸中的至少一种。

相对于现有技术，本申请提供的水性苯乙烯改性醇酸树脂具有以下优势：

本申请以豆油脂肪酸、亚油酸、多元醇、苯甲酸和间苯二甲酸为原料，能够与多元醇直接进行酯化反应得到网状结构的醇酸树脂，可省去醇解步骤，有利于缩短工艺步骤；加入偏苯三酸酐在醇酸分子链上引入亲水基团，经中和变成盐基，使树脂具有水溶性和水分散性，并添加醇醚溶剂使其具有低黏度和高溶解性，可减少有机溶剂的使用量，改善本发明流动性；以过氧化二叔丁基为引发剂，并限定其链转移剂，使得苯乙烯的双键与醇酸分子中的共轭双键反应，提高了醇酸树脂的硬度和耐水性，并进一步改善醇酸树脂的干燥性能。

可选的，所述水性苯乙烯改性醇酸树脂包括如下质量分数的各组分：豆油脂肪酸：6份、亚油酸：9份、多元醇：17.5份、苯甲酸：4份、间苯二甲酸：17份、亚磷酸酯：0.1份、有机锡类催化剂：0.04份、偏苯三酸酐：5份、醇醚溶剂：22份、苯乙烯：20份、过氧化二叔丁基：0.9份和链转移剂：0.6份。

可选的，所述多元醇为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷或季戊四醇。

可选的，所述醇醚溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、乙二醇丁醚或乙二醇叔丁醚中的至少一个。