專利名稱：一種用于卷材涂料的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域里的涂料行業(yè)，具體地說(shuō)，涉及一種符合環(huán)保要求的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法及其應(yīng)用，這種聚酯樹(shù)脂特別適合于制造低有機(jī)溶劑含量的卷材用涂料。
背景技術(shù)：
卷材涂料是通過(guò)輥涂的方法，將涂料涂覆于鋼板、鋁材的表面，然后制成預(yù)涂卷材(彩涂板)。卷材涂料最早由Hunter Engineering公司于1937年開(kāi)發(fā)成功，二戰(zhàn)后得到了快速的發(fā)展，由于其工藝采用一種高速連續(xù)的操作模式，可以使用戶降低成本，減少污染，而且具有外表美觀、色彩艷麗、強(qiáng)度高、耐蝕性好、加工成型方便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。目前，卷材涂料在工業(yè)涂料里的重要性僅次于汽車涂料，卷材涂料技術(shù)水平能夠代表一個(gè)國(guó)家涂料工業(yè)的發(fā)展水平。 近年來(lái)，隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，許多國(guó)家頒發(fā)了控制VOC的環(huán)保法規(guī)，因而，低污染水性涂料成了涂料發(fā)展的重要方向和研究熱點(diǎn)。預(yù)涂卷材用涂料作為涂料行業(yè)的重要領(lǐng)域，由于性能、經(jīng)濟(jì)以及涂裝設(shè)備的改制等方面的因素，生產(chǎn)工藝仍以溶劑型占主導(dǎo)地位，目前世界上僅歐美等地區(qū)有少量的使用水性涂料，國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)生產(chǎn)應(yīng)用的報(bào)道。因此，為滿足環(huán)境保護(hù)的需要，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)異的水性卷材用涂料具有重要的意義

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決水性樹(shù)脂應(yīng)用于卷材涂料方面存在的一些技術(shù)問(wèn)題，提供一種適合于制造卷材用涂料的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法及其應(yīng)用，這種聚酯樹(shù)脂可以用來(lái)替代傳統(tǒng)的溶劑型聚酯制備卷材涂料，借以降低對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案首先是提供一種適合于制造卷材用涂料的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征是，該制備方法包括如下步驟(I)以一定量的醇與帶羧基的親水單體在催化劑的作用下，于170 240°C溫度預(yù)聚合I 5小時(shí)，0H/C00H比為2 20，優(yōu)選4 8 ;(2)酸值小于3mgK0H/g后加入其它醇和酸原材料，緩慢升溫，升溫速度控制在
O.2 10°C /分鐘，并在180°C 230°C溫度下保溫3 8小時(shí)；(3)酸值小于90mgK0H/g后，用5 30wt%的烴類溶劑二甲苯回流帶出小分子水，在180 250°C溫度下保溫5小時(shí)左右；(4)降溫至150°C以下，加入帶環(huán)氧基團(tuán)的小分子單體以降低體系酸值，酸值小于2mgK0H/g后停止加熱；(5)加入親水性溶劑，水，得到水性聚酯樹(shù)脂。本發(fā)明中所述的帶羧基親水性單體為結(jié)構(gòu)式如下的5-磺酸基間苯二甲酸或其金屬鹽
權(quán)利要求
1.一種用于卷材涂料的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟 (1)以一定量的醇與帶羧基的親水單體在催化劑的作用下，于170 240°C溫度預(yù)聚合I 5小時(shí)，OH/COOH比為2 20 ; (2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料，緩慢升溫，升溫速度控制在O.2 IO0C /分鐘，并在180°C 230°C溫度下保溫3 8小時(shí)； (3)酸值小于90mgK0H/g后，用5 30wt%的烴類溶劑二甲苯回流帶出小分子水，在180 250°C溫度下保溫5小時(shí)左右； (4)降溫至150°C以下，加入帶環(huán)氧基團(tuán)的小分子單體，酸值小于2mgKOH/g后停止加執(zhí). (5)加入親水性溶劑，水，得到水性聚酯樹(shù)脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述的帶羧基親水性單體為結(jié)構(gòu)式如下的5-磺酸基間苯二甲酸或其金屬鹽；
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹(shù)脂的制方備法，其特征在于，步驟(I)中所述的OH/COOH 比為 4 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹(shù)脂的制方備法，其特征在于，帶環(huán)氧基團(tuán)的小分子單體選自叔碳酸縮水甘油酯E10P、環(huán)氧丙烷中的一種或幾種，其加入量為聚合物總重量的 I 30wt %。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述的醇為二元醇或多元醇，二元醇選自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、新戊二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2_ 乙基 _2_ 丁基 1，3-丙二醇、2, 2,4_ 二甲基-I, 3_ 戍二醇、2,4_ 二乙基 _1，5-戍二醇、I-甲基-1，8-辛二醇、3-甲基-1，6-己二醇、4-甲基-1，7-庚二醇、4-甲基_1，8_辛二醇、I，4-環(huán)己烷二甲醇、I，3-環(huán)己烷二甲醇、I，2-環(huán)己烷二甲醇和氫化雙酚A 二醇中的一種或幾種；或選自大分子二元醇聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇和聚碳酸二元醇中的一種或幾種；多元醇選自丙三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷三和羥甲基乙烷中的一種或幾種；醇的用量占聚合物總重量的30 70wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述的酸包括二元酸，酸酐和多元酸；其中二元酸選自間苯二甲酸IPA、對(duì)苯二甲酸PTA、丁二酸、戊二酸、己二酸AA、庚二酸、辛二酸、壬二酸AZA、順丁烯二酸、反丁烯二酸、羥基丁二酸和二聚酸、四氫鄰苯二甲酸，六氫間苯二甲酸、1，2_環(huán)己烷二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸即1，4-CHDA中的一種或幾種；酸酐選自苯酐PA、偏苯三酸酐TMA、四氫苯酐THPA、六氫苯酐HHPA和馬來(lái)酸酐中的一種或幾種；所述的二元酸和多元酸以及酸酐的用量為聚合物總重量的30 70wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述的親水性溶劑選自乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、十二醇酯、乙醇、異丙醇和丁醇中的一種或幾種，其用量為聚合物總重量的5 30wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述的催化劑為有機(jī)錫類化合物,其用量為聚合物總重量的O. 01 2wt%。
9.一種按照權(quán)利要求I或2所述方法制備的水性聚酯樹(shù)脂的用途，其特征在于，以該樹(shù)脂為基料，配合交聯(lián)組分和其它涂漆基料，用于配制有機(jī)溶劑含量低的水性烘干磁漆。
10.一種按照權(quán)利要求I或2所述方法制備的水性聚酯樹(shù)脂的用途，其特征在于，以該樹(shù)脂為基料，配合交聯(lián)組分和其它涂漆基料，用于配制水性卷材面漆。
全文摘要
一種用于卷材涂料的水性聚酯樹(shù)脂的制備方法及其應(yīng)用，所述的制備方法包括如下步驟(1)以一定量的醇與帶羧基的親水單體在催化劑的作用下，于170～240℃溫度預(yù)聚合1～5小時(shí)，OH/COOH比為2～20；(2)酸值小于3mgKOH/g后加入其它醇和酸原材料，緩慢升溫，并在180℃～230℃溫度下保溫3～8小時(shí)；(3)酸值小于90mgKOH/g后，用5～30wt％的烴類溶劑回流帶出小分子水，在180～250℃溫度下保溫5小時(shí)；(4)降溫至150℃以下，加入帶環(huán)氧基團(tuán)的小分子單體，酸值小于2mgKOH/g后停止加熱；(5)加入親水性溶劑，水，得到水性聚酯樹(shù)脂。得到的水性聚酯樹(shù)脂與交聯(lián)組分及涂漆基料結(jié)合，適合制造低VOC的水性面漆，用于金屬卷材上。
文檔編號(hào)C09D5/23GK102887993SQ20111020158
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者俞劍峰, 潘紅霞, 朱梅芳, 何建文, 黃燕, 孫凌 申請(qǐng)人:上海涂料有限公司技術(shù)中心