專利名稱：：一種聚酯多元醇水分散體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于化工涂料領(lǐng)域，涉及一種高性能聚酯多元醇水分散體的制備方法。
背景技術(shù)：
：自1966年美國(guó)加州頒布實(shí)施第一個(gè)揮發(fā)性有機(jī)化合物(V0C)法令以來，各國(guó)對(duì)嚴(yán)格控制V0C排放量、限制高V0C涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用的工作都已經(jīng)提升到了法律法規(guī)的高度，水性涂料因其V0C含量低且不需要特殊的施工設(shè)備而成為涂料發(fā)展的主要方向之一。聚酯樹脂涂料具有高光澤、高硬度、高抗沖擊性能、良好的耐候、耐溶劑及耐老化性能而受到了廣泛的關(guān)注，因此研究開發(fā)新型水性聚酯樹脂成為目前水性涂料發(fā)展的熱點(diǎn)。水性聚酯樹脂也稱為聚酯多元醇水分散體，國(guó)內(nèi)聚酯水分散體的制備大多是先獲得端羥基聚酯多元醇，再引入自乳化官能團(tuán)，胺中和后在水中分散獲得。為了使樹脂能夠較好的分散在水中，這種樹脂的酸值通常都較高，由這類樹脂制備的涂膜往往存在一些缺陷，如耐水性差、易黃變等。為了改善胺中和聚酯的這些缺點(diǎn)，在聚酯樹脂合成中，帶有磺酸鹽官能團(tuán)的單體合成聚酯得到了的應(yīng)用。這種帶磺酸鹽官能團(tuán)聚酯樹脂本身含羥基官能團(tuán)并且酸值很低(大約小于5)，由于其酸值較低，不需要用胺中和來使其分散在水中，樹脂中沒有殘余的胺，由其制備的涂料不僅耐水性好還不會(huì)存在胺帶來的不愉快的氣味。如美國(guó)專利USP4910292和USP4973656公開的一種水性聚酯樹脂及其涂料的制備方法。該法將間苯二甲酸-5-磺酸鈉(5-SSIPA)單體與二元醇和二元羧酸直接聚合制備聚酯，制備的涂料有很好的光澤、硬度、柔韌性以及耐溶劑、耐水性。但是由該樹脂制備的涂料穩(wěn)定性不好。原因是在樹脂合成反應(yīng)中，5-SSIPA與二元醇、二元羧酸聚合時(shí)，5-SSIPA分子往往會(huì)在聚酯鏈的端部，導(dǎo)致樹脂酸值過高，從而引起穩(wěn)定性問題。USP5218042針對(duì)這一問題公開了一種新的水性聚酯樹脂合成的方法，即先將配方量的新戊二醇NPG與5-SSIPA在催化劑條件下反應(yīng)直到溶液變清澈，然后加入配方量的三羥甲基丙烷TMP、間苯二甲酸IPA、己二酸AD繼續(xù)反應(yīng)制得水性聚酯樹脂，該法解決了穩(wěn)定性的問題，但工藝耗時(shí)長(zhǎng)，且在分散體的制備過程中加入了助溶劑，增加了V0C含量。國(guó)內(nèi)以磺酸鹽官能團(tuán)實(shí)現(xiàn)聚酯水性化的相關(guān)專利如CN200510038276.X、CN03112011.3、CN03112012.1、CN200610085553.7涉及的都是纖維或滌綸
技術(shù)領(lǐng)域：
，在水性涂料制備過程中還沒有公開的采用引入磺酸鹽基團(tuán)實(shí)現(xiàn)聚酯水性化的技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有水性羥基樹脂分散體固體分較低、制備過程中需要加入一定量有機(jī)助溶劑、且需要胺中和劑中和的現(xiàn)狀，提供一種聚酯多元醇水分散體的制備方法，具有無需胺中和、產(chǎn)品固含量高、穩(wěn)定性好、V0C含量接近零等特點(diǎn)。本發(fā)明的方法是，先將帶有_S03M基團(tuán)的二元羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體，再將一定量的聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成帶有羥基的聚酯樹脂，然后加去離子水分散制備高性能聚酯多元醇水分散體。4本發(fā)明的聚酯多元醇水分散體的制備方法有以下步驟(1)將帶有_30^基團(tuán)的二羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體在反應(yīng)器中加入帶有-S03M基團(tuán)的二羧酸、二元醇、催化劑、去離子水，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎兀刂品磻?yīng)溫度90°C210°C，反應(yīng)時(shí)間6小時(shí)12小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料酸值為0.21時(shí)，停止反應(yīng)，制得聚酯中間體；各組分的用量為二元醇與帶有_S03M基團(tuán)的二羧酸的摩爾比為241，催化劑的用量為醇和酸總量的0.21wt%；去離子水用量為總投料量的10wt%21wt%。(2)聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成帶聚酯多元醇樹脂在反應(yīng)器中加入二元醇、占三元醇總量60%-70%的三元醇、反應(yīng)活性低的多元羧酸、聚酯中間體、催化劑，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度為120°C220°C；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料變透明時(shí)，降溫至120°C，加入反應(yīng)活性高的多元羧酸；緩慢升溫至180°C，恒溫加熱1小時(shí)后加入剩余的三元醇，繼續(xù)緩慢升溫至220°C，恒溫加熱，反應(yīng)時(shí)間820小時(shí)，直至酸值為110時(shí)，停止反應(yīng)，得到聚酯多元醇樹脂；各組分的重量份用量為二元醇2535份，三元醇6.512.5份，反應(yīng)活性低的多元羧酸2030份，反應(yīng)活性高的多元羧酸2030份；催化劑的用量為醇和酸總量的0.21wt%；聚酯中間體用量為醇和酸總量的8wt%16wt%；(3)去離子水分散制備高性能水性聚酯多元醇將聚酯多元醇樹脂降溫至50°C100°C，倒入分散機(jī)容器中，邊緩慢加去離子水邊使分散機(jī)以1OOOrpm3000rpm(轉(zhuǎn)/分)的轉(zhuǎn)速對(duì)聚酯多元醇樹脂進(jìn)行分散攪拌，加入去離子水的量為樹脂總量的60wt%100wt%，得到聚酯多元醇水分散體；聚酯多元醇水分散體中固體份控制在40wt%60wt%、粘度400mPa2000mPa；所述催化劑選自下列有機(jī)錫類化合物的一種單丁基氧化錫，二丁基氧化錫，二丁基氧化錫氯化物，二丁基二月桂酸錫，二丁基二乙酸錫，單丁基三氯化錫。以下對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說明。所述步驟(1)中的二元醇為以下二元醇中的一種乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，2-丁二醇，1，3-丁二醇，2-甲基-1,3-丙二醇(MPD)，新戊二醇(2，2-二甲基_1，3-丙二醇，肥6)，1，5_戊二醇，1，6_己二醇(1，6_HD0)，3-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-2-丁基1，3-丙二醇(BEPD)，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇01^))，2，4-二乙基-1，5-戊二醇，8-甲基-1，8-辛二醇，3-甲基-1，6-己二醇，59-4-甲基1，7-庚二醇，4-甲基-1，8-辛二醇，10-4-丙基1，8-辛二醇，1，9-壬二醇，11-羥基新戊酸羥基新戊酯(HPHP)。所述步驟(1)中帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸單體為芳香族單體；與-SO3M相連的基團(tuán)為間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、二羧基萘、二羧基蒽或二苯基二羧酸中的一種；其中M是金屬離子，為Na+、Li+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+中的一種。所述步驟(2)中的反應(yīng)活性低的多元羧酸選自下列多元羧酸的一種或兩種以上的任意組合鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸。所述步驟(2)中的二元醇選自下列二元醇中的一種或兩種以上的任意組合乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,2-丁二醇，1,3-丁二醇，2-甲基-1，3-丙二醇(MPD)，新戊二醇(2，2-二甲基-1，3-丙二醇，NPG)，1,5-戊二醇，1，6-己二醇(1,6-HDO),3-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-2-丁基1，3_丙二醇(BEPD)，2，2，4-三甲基_1，3-戊二醇(TMPD)，2，4-二乙基-1，5-戊二醇，1-甲基_1，8_辛二醇，3-甲基-1，6-己二醇，4-甲基1，7-庚二醇，12-甲基-1，8-辛二醇，4-丙基1，8-辛二醇，13-1，9-壬二醇，14-羥基新戊酸羥基新戊酯(HPHP)。所述步驟(2)中的反應(yīng)活性高的多元羧酸為以下多元羧酸中的一種乙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸。所述步驟(2)中的三元醇選自下列三元醇的一種或兩種以上的任意組合丙三醇，三羥甲基丙烷(TMP)，三羥甲基乙烷。本發(fā)明所述制備方法制得的聚酯多元醇水分散體，分子量為20004000，分子量分布系數(shù)2.03.0，酸值按樹脂固體份計(jì)為lmgKOH/g10mgK0H/g、羥值為10mgK0H/g60mgK0H/g,固含量為40wt%60wt%。本發(fā)明的聚酯多元醇水分散體適合作為性能優(yōu)異的水性涂層材料，如與水性封閉多異氰酸酯交聯(lián)反應(yīng)可獲得性能優(yōu)異的水性聚酯聚氨酯樹脂涂層材料，也可以作為水性汽車涂料和氨基樹脂固化劑反應(yīng)獲得優(yōu)異的水性聚酯氨基汽車涂層。同現(xiàn)有技術(shù)中同類聚酯多元醇分散體相比，本發(fā)明制得的聚酯多元醇水分散體具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)VOC含量幾乎為零，對(duì)環(huán)境無污染。(2)固含量較高，達(dá)4060wt%。(3)分子量適中，為20004000，分子量分布較窄，為2.03.0。有利于形成均勻一致的涂膜，提高了涂膜的機(jī)械性能和耐久性。(4)平均粒徑小，平均粒徑為90150nm。(5)Zeta電位絕對(duì)值大，斥力勢(shì)能大，膠體不易聚集沉淀，有利于儲(chǔ)存穩(wěn)定性。(6)穩(wěn)定性高，離心加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明5000rpm的離心分離機(jī)半小時(shí)無法使之分層，50°C條件下儲(chǔ)存30天以上無任何分層、沉降變化，粒徑?jīng)]有任何變化，pH值也沒有明顯變化。(7)酸值低，可避免羧基大量存在給涂膜帶來耐水性差的問題。(8)無需胺中和，從而可避免殘余的胺給涂料帶來的不愉快的氣味，以及在室溫固化體系中引起的黃變現(xiàn)象。(9)它同親水性異氰酸酯固化劑交聯(lián)具有良好的相容性，活化期較長(zhǎng)，為48小時(shí)。(10)本發(fā)明制得的聚酯多元醇水分散體通過和親水性異氰酸酯發(fā)生固化反應(yīng)可配制成雙組分水性聚氨酯涂料，可用于木器家具、建筑場(chǎng)館、防腐蝕工程等的裝飾和保護(hù)，也可用于高性能水性雙組分聚氨酯黏合劑的羥基樹脂組分。涂膜具有較高的光澤度，60°光澤大于90%。涂膜還具有較高的硬度，良好的耐沖擊性能和柔韌性。圖1是實(shí)施例1所制備的聚酯多元醇水分散體Zeta電位圖。圖2是對(duì)比例1所制備的聚酯多元醇水分散體Zeta電位圖。圖3是實(shí)施例2所制備的聚酯多元醇水分散體粒徑分布圖。圖4是對(duì)比例2所制備的聚酯多元醇水分散體粒徑分布圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。實(shí)施例1(1)聚酯中間體的制備將81g新戊二醇、70g間苯二甲酸-5-磺酸鈉、0.17gFascat4100以及20g去離子水加入到帶有攪拌桿、冷凝裝置、熱電偶及氮?dú)馊肟诘乃目趫A底燒瓶中，通氮?dú)?，邊攪拌邊將溫度升?0°C，保溫半小時(shí)。然后在100160°C加熱2小時(shí)，160200°C加熱2小時(shí)，210°C下恒溫加熱，直到酸值小于2mgK0H/g時(shí)，降溫，趁熱倒入研缽碾至粉末狀，干燥條件下儲(chǔ)存；(2)聚酯多元醇水分散體的制備在帶有攪拌器、冷凝管、分水器、熱電偶及氮?dú)馊肟诘乃目趫A底燒瓶中加入實(shí)施例1的聚酯中間體16.9g，新戊二醇43.6g，間苯二甲酸46.9g，三羥甲基丙烷7.4g，及酸催化劑Fascat41000.Ig,通入氮?dú)狻７謩e在120°C、140°C、160°C加熱0.5小時(shí)，180°C加熱1小時(shí)，將溫度升至220°C恒溫加熱。當(dāng)溶液變?yōu)橥该鲿r(shí)，降溫至120°C，加入己二酸35g，緩慢升溫至180°C，加入剩余的三羥甲基丙烷7.4g。緩慢將溫度升至220°C，恒溫加熱，直到酸值小于6mgK0H/g。降溫至80°C，緩慢加入去離子水共140g在均質(zhì)機(jī)中攪拌30min即可出料。制得的水性聚酯多元醇分散體采用下述方法進(jìn)行性能表征聚酯樹脂分子量測(cè)試采用美國(guó)Waters公司的Waters515凝膠色譜儀測(cè)試；固含量測(cè)試參照GB1725-79標(biāo)準(zhǔn)；Zeta電位及粒徑分布測(cè)試采用英國(guó)馬爾文儀器有限公司ZetasizerNanoZS90激光粒度分析儀測(cè)定；離心加速穩(wěn)定性采用上海醫(yī)用分析儀器廠的臺(tái)式高速離心機(jī)TGL·16G測(cè)定；黏度測(cè)試采用NDJ-I型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定。實(shí)施例1所制備的水性聚酯多元醇Zeta電位如圖1所示。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下羥值56·6mgK0H/g酸值8·3mgK0H/g外觀白色乳液，泛藍(lán)固含量50%粘度(23°C):600mPa·s穩(wěn)定性(50°C):30天分子量Mw=2765，Mn=1010Zeta電位_55·2mV平均粒徑105nm比較例1聚酯多元醇水分散體的制備在帶有攪拌器、冷凝管、分水器、熱電偶及氮?dú)馊肟诘乃目趫A底燒瓶中加入實(shí)施例1的聚酯中間體16.8g，新戊二醇43.4g，間苯二甲酸46.8g，己二酸35g，三羥甲基丙烷14.8g，及酸催化劑Fascat41000.Ig,通入氮?dú)猓謩e在120°C、140°C、160°C加熱0.5小時(shí)，180°C加熱1小時(shí)，將溫度升至220°C恒溫加熱，直到酸值小于10mgK0H/g。降溫至80°C，力口140g去離子水，機(jī)械攪拌30min即可出料。按實(shí)施例1方法進(jìn)行性能表征，比較例1所制備的水性聚酯多元醇Zeta電位如圖2所示。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下羥值46·2mgK0H/g酸值8·3mgK0H/g外觀白色乳液固含量45%粘度(23°C):900mPa·s穩(wěn)定性(50°C):18d分子量Mw=2077，Mn=781Zeta電位_49·5mV平均粒徑I8Onm實(shí)施例1(圖1的Zeta電位)與比較例1(圖2的Zeta電位)的對(duì)比評(píng)述圖1的Zeta電位絕對(duì)值大于圖2的Zeta電位絕對(duì)值，說明配方相同的情況下，采用實(shí)施例1的合成工藝得到的水分散體粒子間斥力勢(shì)能大，膠體不易聚集沉淀，儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好，這一結(jié)論和實(shí)際熱儲(chǔ)穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果一致。實(shí)施例2:(1)聚酯中間體的制備同實(shí)施例1的步驟(1)；(2)聚酯多元醇水分散體的制備在帶有攪拌器、冷凝管、分水器、熱電偶及氮?dú)馊肟诘乃目趫A底燒瓶中加入步驟(1)制得的聚酯中間體13.5g，新戊二醇34.8g，對(duì)苯二甲酸37.5g，三羥甲基丙烷5.9g，及酸催化劑Fascat41000.7g，通入氮?dú)?。分別在120°C、140°C、160°C加熱0.5小時(shí)，180°C加熱1小時(shí)，將溫度升至220°C恒溫加熱。當(dāng)溶液變?yōu)橥该鲿r(shí)，降溫至120°C，加入己二酸28g，緩慢升溫至180°C，加入剩余的三羥甲基丙烷5.9g。緩慢將溫度升至220°C，恒溫加熱，直到酸值小于10mgK0H/g。將樹脂降溫至80°C，緩慢加入120g去離子水，圓盤分散機(jī)中攪拌分散50min即可出料。按實(shí)施例1方法進(jìn)行性能表征，實(shí)施例2所制備的水性聚酯多元醇粒徑分布如圖3所示。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下羥值54·9mgK0H/g酸值7·6mgK0H/g外觀白色乳液，泛藍(lán)固含量45%粘度(23°C)IOOOmPa·s穩(wěn)定性(50°C):30d分子量Mw=2601，Mn=926平均粒徑146nm比較例2聚酯多元醇分散體的制備在帶有攪拌器、冷凝管、分水器、熱電偶及氮?dú)馊肟诘乃目趫A底燒瓶中加入實(shí)施例1的聚酯中間體13.5g，新戊二醇34.7g，對(duì)苯二甲酸37.5g，三羥甲基丙烷5.9g，及酸催化劑Fascat41000.7g，通入氮?dú)?。分別在120°C、140°C、160°C加熱0.5小時(shí)，180°C加熱1小時(shí)，將溫度升至220°C恒溫加熱。當(dāng)溶液變?yōu)橥该鲿r(shí)，降溫至120°C，加入己二酸28.0g，緩慢升溫至180°C，加入剩余的三羥甲基丙烷5.8g。緩慢將溫度升至220°C，加入CarduarTME10P4.Og,恒溫加熱，直到酸值小于10mgK0H/g。降溫至80°C，加IlOg去離子水，機(jī)械攪拌30min即可得到產(chǎn)品。按實(shí)施例2方法進(jìn)行性能表征，對(duì)比例2所制備的水性聚酯多元醇粒徑分布如圖4所示。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)如下羥值60.4mgK0H/g酸值6.2mgK0H/g外觀白色乳液，泛藍(lán)固含量60%粘度(23°C):400mPa·s穩(wěn)定性(50°C):30d分子量Mw=2891，Mn=1224平均粒徑:92nm實(shí)施例2(圖3的粒徑分布圖)與比較例2(圖4的粒徑分布圖)的對(duì)比評(píng)述圖3的平均粒徑大于圖4的平均粒徑，說明CardUarTME10P的加入可以減小水分散體的粒徑。測(cè)試?yán)噪p組分聚酯聚氨酯室溫固化涂層的制備將30.6g實(shí)施例1的水性聚酯多元醇、7.3gBayhydurXP-2487(由BayerMaterialScience提供)及0.IOgSILffETL-77混合，邊攪拌邊加入去離子水3.7g。攪拌數(shù)分鐘即可得到均勻、牛奶狀的水性雙組份聚氨酯涂料，該涂料適用期為48小時(shí)。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)性能檢測(cè)，漆膜性能檢測(cè)結(jié)果如下___<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例3聚酯多元醇水分散體的制備方法有以下步驟(1)將帶有_30^基團(tuán)的二羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體在反應(yīng)器中加入帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸、二元醇、催化劑、去離子水，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎兀刂品磻?yīng)溫度140°C160°C，反應(yīng)時(shí)間約9小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料酸值為0.6時(shí)，停止反應(yīng)，制得聚酯中間體；各組分的用量為二元醇與帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸的摩爾比為31，催化劑的用量為醇和酸總量的0.6wt%；去離子水20.7wt%。(2)將聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成帶聚酯多元醇樹脂在反應(yīng)器中加入二元醇、占三元醇總量60%-70%的三元醇、反應(yīng)活性低的多元羧酸、聚酯中間體、催化劑，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度為160°C180°C；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料變透明時(shí)，降溫至120°C，加入反應(yīng)活性高的多元羧酸；緩慢升溫至180°C，恒溫加熱1小時(shí)后加入剩余的三元醇，繼續(xù)緩慢升溫至220°C，恒溫加熱，反應(yīng)時(shí)間約14小時(shí)，直至酸值為57時(shí)，停止反應(yīng)，得到聚酯多元醇樹脂；各組分的重量份用量為二元醇30份，三元醇9.5份，反應(yīng)活性低的多元羧酸25份，反應(yīng)活性高的多元羧酸25份；催化劑的用量為醇和酸總量的0.6wt；聚酯中間體用量為醇和酸總量的12wt%；(3)去離子水分散制備高性能水性聚酯多元醇將聚酯多元醇樹脂倒入分散機(jī)容器，降溫至70°C80°C;邊加去離子水邊使分散機(jī)以IOOOrpm3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散，加入去離子水的量為樹脂總量的80wt%，得到聚酯多元醇水分散體；聚酯多元醇水分散體中固體份控制在40wt%60wt%、粘度400mPa2000mPa；所述催化劑選自下列有機(jī)錫類化合物的一種單丁基氧化錫，二丁基氧化錫，二丁基氧化錫氯化物，二丁基二月桂酸錫，二丁基二乙酸錫，單丁基三氯化錫。實(shí)施例4聚酯多元醇水分散體的制備方法有以下步驟(1)將帶有_30^基團(tuán)的二羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體在反應(yīng)器中加入帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸、二元醇、催化劑、去離子水，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度90°C，反應(yīng)時(shí)間約6小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料酸值為0.2時(shí)，停止反應(yīng)，制得聚酯中間體；各組分的用量為二元醇與帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸的摩爾比為21，催化劑的用量為醇和酸總量的0.21wt%；去離子水14.6%。(2)聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成聚酯多元醇樹脂在反應(yīng)器中加入二元醇、占三元醇總量60%-70%的三元醇、反應(yīng)活性低的多元羧酸、聚酯中間體、催化劑，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度為120°C；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料變透明時(shí)，降溫至120°C，力口入反應(yīng)活性高的多元羧酸；緩慢升溫至180°C，恒溫加熱1小時(shí)后加入剩余的三元醇，繼續(xù)緩慢升溫至220°C，恒溫加熱，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)，直至酸值為1時(shí)，停止反應(yīng)，得到聚酯多元醇樹脂；各組分的重量份用量為二元醇25份，三元醇6.5份，反應(yīng)活性低的多元羧酸20份，反應(yīng)活性高的多元羧酸20份；催化劑的用量為醇和酸總量的0.21wt%；聚酯中間體用量為醇和酸總量的；(3)去離子水分散制備高性能水性聚酯多元醇將帶聚酯多元醇樹脂放入分散機(jī)容器，降溫至50°C；邊加去離子水邊使分散機(jī)以IOOOrpm3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散，加入去離子水的量為樹脂總量的60wt%，得到聚酯多元醇水分散體；聚酯多元醇水分散體中固體份控制在40wt%60wt%、粘度400mPa2000mPa；所述催化劑選自下列有機(jī)錫類化合物的一種單丁基氧化錫，二丁基氧化錫，二丁基氧化錫氯化物，二丁基二月桂酸錫，二丁基二乙酸錫，單丁基三氯化錫。實(shí)施例5聚酯多元醇水分散體的制備方法有以下步驟(1)將帶有_30^基團(tuán)的二羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體在反應(yīng)器中加入帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸、二元醇、催化劑、去離子水，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度210°C，反應(yīng)時(shí)間約12小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料酸值為1時(shí)，停止反應(yīng)，制得聚酯中間體；各組分的用量為二元醇與帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸的摩爾比為41，催化劑的用量為醇和酸總量的Iwt%；去離子水18.1%。(2)將聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成帶聚酯多元醇樹脂在反應(yīng)器中加入二元醇、占三元醇總量60%-70%的三元醇、反應(yīng)活性低的多元羧酸、聚酯中間體、催化劑，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度為220°C；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料變透明時(shí)，降溫至120°C，加入反應(yīng)活性高的多元羧酸；緩慢升溫至180°C，恒溫加熱1小時(shí)后加入剩余的三元醇，繼續(xù)緩慢升溫至220°C，恒溫加熱，反應(yīng)時(shí)間20小時(shí)，直至酸值為10時(shí)，停止反應(yīng)，得帶聚酯多元醇樹脂；各組分的重量份用量為二元醇35份，三元醇12.5份，反應(yīng)活性低的多元羧酸30份，反應(yīng)活性高的多元羧酸30份；催化劑的用量為醇和酸總量的；聚酯中間體用量為醇和酸總量的16wt%；(3)去離子水分散制備高性能水性聚酯多元醇將帶聚酯多元醇樹脂放入分散機(jī)容器，降溫至100°c；邊加去離子水邊使分散機(jī)以IOOOrpm3000rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散，力口入去離子水的量為樹脂總量的IOOwt%，得到聚酯多元醇水分散體；聚酯多元醇水分散體中固體份控制在40wt%60wt%、粘度400mPa2000mPa；所述催化劑選自下列有機(jī)錫類化合物的一種單丁基氧化錫，二丁基氧化錫，二丁基氧化錫氯化物，二丁基二月桂酸錫，二丁基二乙酸錫，單丁基三氯化錫。并且，在上述實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5中所述步驟(1)中的二元醇為以下二元醇中的一種乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,2-丁二醇，1,3-丁二醇，2-甲基-1，3-丙二醇(MPD)，新戊二醇(2，2-二甲基-1，3-丙二醇，NPG)，1,5-戊二醇，1，6-己二醇(1,6-HDO),3-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-2-丁基1，3-丙二醇(BEPD)，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(TMPD)，2，4-二乙基-1，5-戊二醇，15-甲基-1，8-辛二醇，3-甲基-1，6-己二醇，16-4-甲基1，7-庚二醇，4-甲基_1，8_辛二醇，17-4-丙基1，8-辛二醇，1，9-壬二醇，18-羥基新戊酸羥基新戊酯(HPHP)。所述步驟(1)中帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸單體為芳香族單體；與-SO3M相連的基團(tuán)為間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、二羧基萘、二羧基蒽或二苯基二羧酸中的一種；其中M是金屬離子，為Na+、Li+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+中的一種。所述步驟(2)中的反應(yīng)活性低的多元羧酸選自下列多元羧酸的一種或兩種以上的任意組合鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸。所述步驟(2)中的二元醇選自下列二元醇中的一種或兩種以上的任意組合乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1,4-丁二醇，1,2-丁二醇，1,3-丁二醇，2-甲基-1，3-丙二醇(MPD)，新戊二醇(2，2-二甲基-1，3-丙二醇，NPG)，1,5-戊二醇，1，6-己二醇(1,6-HDO),3-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-2-丁基1，3_丙二醇(BEPD)，2，2，4-三甲基_1，3-戊二醇(TMPD)，2，4_二乙基-1，5-戊二醇，1-甲基_1，8_辛二醇，3-甲基-1，6-己二醇，4-甲基1，7-庚二醇，19-甲基-1，8-辛二醇，4-丙基1，8-辛二醇，20-1，9-壬二醇，21-羥基新戊酸羥基新戊酯(HPHP)。所述步驟(2)中的反應(yīng)活性高的多元羧酸為以下多元羧酸中的一種乙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸。所述步驟(2)中的三元醇選自下列三元醇的一種或兩種以上的任意組合丙三醇，三羥甲基丙烷(TMP)，三羥甲基乙烷.權(quán)利要求一種聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，它由以下步驟組成(1)將帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體在反應(yīng)器中加入帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸、二元醇、催化劑、去離子水，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度90℃～210℃，反應(yīng)時(shí)間6～12小時(shí)；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料酸值為0.2～1時(shí)，停止反應(yīng)，制得聚酯中間體；各組分的用量為二元醇與帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸的摩爾比為2～4∶1，催化劑的用量為醇和酸總量的0.21wt％～1wt％；去離子水用量為總投料量的10wt％～21wt％；(2)將制得的聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成帶聚酯多元醇樹脂在反應(yīng)器中加入二元醇、占三元醇總量60％-70％的三元醇、反應(yīng)活性低的多元羧酸、聚酯中間體、催化劑，導(dǎo)入氮?dú)獠⑸郎?，控制反?yīng)溫度為120℃～220℃；當(dāng)反應(yīng)器中混合物料變透明時(shí)，降溫至120℃，加入反應(yīng)活性高的多元羧酸；緩慢升溫至180℃，恒溫加熱1小時(shí)后加入剩余的三元醇，繼續(xù)緩慢升溫至220℃，恒溫加熱，反應(yīng)時(shí)間8～20小時(shí)，直至酸值為1～10時(shí)，停止反應(yīng)，得帶聚酯多元醇樹脂；各組分的重量份用量為二元醇25～35份，三元醇6.5～12.5份，反應(yīng)活性低的多元羧酸20～30份，反應(yīng)活性高的多元羧酸20～30份；催化劑的用量為醇和酸總量的0.21wt％～1wt％；聚酯中間體用量為醇和酸總量的8wt％～16wt％；(3)去離子水分散制備高性能水性聚酯多元醇將制得的聚酯多元醇樹脂降溫至50℃～100℃，倒入分散機(jī)容器中，邊加去離子水邊使分散機(jī)以1000rpm～3000rpm的轉(zhuǎn)速對(duì)聚酯多元醇樹脂進(jìn)行分散攪拌，加入去離子水的量為樹脂總量的60wt％～100wt％，得到聚酯多元醇水分散體；聚酯多元醇水分散體中固體份控制在40wt％～60wt％、粘度400mPa～2000mPa；所述催化劑選自下列有機(jī)錫類化合物的一種單丁基氧化錫，二丁基氧化錫，二丁基氧化錫氯化物，二丁基二月桂酸錫，二丁基二乙酸錫，單丁基三氯化錫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，所述步驟(1)中的二元醇為以下二元醇中的一種乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，2-丁二醇，1，3-丁二醇，2-甲基-1，3-丙二醇(MPD)，新戊二醇(2，2-二甲基-1，3-丙二醇，NPG)，1，5_戊二醇，1，6-己二醇(1，6-HD0)，3-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-2-丁基1，3-丙二醇(BEPD)，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(TMPD)，2，4_二乙基-1，5-戊二醇，1-甲基-1，8-辛二醇，3-甲基-1，6-己二醇，2-4-甲基1，7-庚二醇，4-甲基-1，8-辛二醇，3-4-丙基1，8-辛二醇，1，9-壬二醇，4-羥基新戊酸羥基新戊酯(HPHP)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，所述步驟(1)中帶有-SO3M基團(tuán)的二羧酸單體為芳香族單體；與-SO3M相連的基團(tuán)為間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、二羧基萘、二羧基蒽或二苯基二羧酸中的一種；其中M是金屬離子，為Na+、Li+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，所述步驟(2)中的反應(yīng)活性低的多元羧酸選自下列多元羧酸的一種或兩種以上的任意組合鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，所述步驟(2)中的二元醇選自下列二元醇中的一種或兩種以上的任意組合乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，2-丁二醇，1，3-丁二醇，2-甲基-1，3-丙二醇(MPD)，新戊二醇(2，2-二甲基-1，3-丙二醇，NPG)，1，5_戊二醇，1，6-己二醇(1，6-HD0)，3-甲基-1，5-戊二醇，2-乙基-2-丁基1，3_丙二醇(BEPD)，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(TMPD)，2，4_二乙基-1，5-戊二醇，1-甲基-1，8-辛二醇，3-甲基-1，6-己二醇，4-甲基1，7-庚二醇，5-甲基-1，8-辛二醇，4-丙基1，8-辛二醇，6-1，9-壬二醇，7-羥基新戊酸羥基新戊酯(HPHP)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，所述步驟(2)中的反應(yīng)活性高的多元羧酸為以下多元羧酸中的一種乙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚酯多元醇水分散體的制備方法，其特征是，所述步驟(2)中的三元醇選自下列三元醇的一種或兩種以上的任意組合丙三醇，三羥甲基丙烷(TMP)，三羥甲基乙烷。全文摘要本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種高性能聚酯多元醇水分散體的制備方法。首先將帶有磺酸鹽-SO3M基團(tuán)的二元羧酸與二元醇反應(yīng)制得聚酯中間體，再將一定量聚酯中間體與多元羧酸、多元醇反應(yīng)，合成帶有羥基的聚酯樹脂，然后直接加去離子水分散制得聚酯多元醇水分散體。采用本發(fā)明制備的聚酯多元醇水分散體具有不含有機(jī)溶劑、且固含量高、粘度低、貯存穩(wěn)定性好，無需胺類中和劑中和，制備方法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，主要用于制備性能優(yōu)異的涂層材料，如該聚酯多元醇分散體可和水性多異氰酸酯固化劑合用制備水性雙組分聚氨酯涂料，也可和水性氨基樹脂固化劑合用作為水性汽車面漆。文檔編號(hào)C08G63/688GK101824208SQ20101014299公開日2010年9月8日申請(qǐng)日期2010年4月9日優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日發(fā)明者任娜娜,余喜紅,劉婭莉,惠海軍申請(qǐng)人:湖南大學(xué)