[发明专利]脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸树脂的方法

说明书

本发明公开了一种脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸树脂的方法，以废弃油脂生产的脂肪酸甲酯为主料，并与亚油酸、季戊四醇、乙二醇、对苯二甲酸、苯甲酸、偏苯三酸酐、有机锡、熟石灰、三乙胺、丙二醇丁醚按设计比例配料；先把脂肪酸甲酯加入反应釜，预热到约140℃后加入熟石灰并升温到约190℃时加入季戊四醇，再升温至约235℃保温1.5小时，待无甲醇蒸出后加入亚油酸、对苯二甲酸、乙二醇、苯甲酸和有机锡，再于约230℃保温；待反应到酸价小于6时降温至180℃加入偏苯三酸酐，于约170℃保温至酸价与粘度合格后再降温至100℃以下，先后加入三乙胺和丙二醇丁醚，过滤所得滤液即为自干水溶性醇酸树脂。本发明制备水溶性醇酸树脂具有制作成本低、干性好和硬度高的特点。

技术领域

本发明涉及自干水溶性醇酸树脂的制备方法，具体涉及利用脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸树脂的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，生态环境日益恶化，雾霾粉尘等导致空气质量变差，人们对环保问题越来越关注。为了加强环境保护，各国制定环境法规对挥发性有机化合物(VOC)的排放加以限制。目前传统的溶剂型涂料中约含有50％的有机溶剂，在涂料生产和施工过程中，大量的VOC被排放到大气中，直接危害着人类和其他生物的健康，因而工业发达国家开始大量开发高固体分树脂和水溶性醇酸树脂，而现有的水溶性醇酸树脂与普通溶剂型醇酸涂料对比存在制作成本高、干性差和硬度低的不足，影响了工业化生产和市场化。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸树脂的方法，解决现有水溶性醇酸树脂制作成本高、干性差和硬度低的缺陷。

为实现以上目的，本发明脂肪酸甲酯合成自干水溶性醇酸树脂的方法利用废弃油脂生产的脂肪酸甲酯为原料合成自干水溶性醇酸树脂，原辅料按质量百分比脂肪酸甲酯21～36％、亚油酸4～6％、季戊四醇7～9％、乙二醇5～7％、对苯二甲酸15～17％、苯甲酸2～4％、偏苯三酸酐7～9％、有机锡0.7～1.4‰、熟石灰0.12～0.2‰、三乙胺3～5％、丙二醇丁醚20～22％的配比准备；合成操作步骤如下：

(1)往反应釜中加入脂肪酸甲酯，预热到120～160℃后加入熟石灰并继续加热；

(2)升温到180～200℃时加入季戊四醇，继续升温；

(3)当温度达到230～240℃后保温1～2小时，待无甲醇蒸出后加入亚油酸、对苯二甲酸、乙二醇、苯甲酸和有机锡，再于220～240℃温度下保温；

(4)待反应到酸价小于6时开始降温，当温度降至180℃时再加入偏苯三酸酐，于168～174℃温度下保温至酸价为36～42、粘度为格式(7：3)20～30s/25℃后继续降温；

(5)当温度降至100℃以下后先后加入三乙胺和丙二醇丁醚，过滤备用，滤液即为自干水溶性醇酸树脂。

本发明具有以下主要技术特点：

1、工艺上采用高聚法，能有效地提高水性醇酸树脂的干性。

2、原料选择上有以下特点：

主成膜物：利用废弃油脂生产的脂肪酸甲酯为原料成本低；

多元醇：采用刚性结构的季戊四醇、乙二醇；三羟甲基丙烷和新戊二醇，但成本高，不选用；

多元酸：对苯二甲酸抗水解好，成本低，比苯酐有更好的抗紫外线性能；间苯二甲酸价格比对苯二甲酸高一倍，不选用；

水性化原料：偏苯三酸酐(TMA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)，后两种不仅成本高，而且合成树脂工艺复杂，自干水溶性醇酸树脂涂料性能差，只适合生产氨基烤漆用水溶性醇酸树脂，在此不选用；偏苯三酸酐不仅提供树脂的水溶性，还有效提高漆膜硬度。