[发明专利]一种高性能水性聚酯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酯树脂的制备方法，尤其涉及到一种高性能水性 聚酯树脂，属于合成树脂技术领域。

背景技术

近几年，水性环保型涂料包括高固体分及无溶剂涂料、水性涂料、 粉末涂料和辐射固化涂料取得较快发展。水性涂料中具有代表性之一的水性聚 酯涂料，具有光泽高、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点，既可以与 水溶性氨基树脂配制成水性烘烤漆，也可以与亲水性多异氰酸酯配制成常温固 化的水性木器涂料，因此广泛用于金属和木器表面的保护和装饰；由于聚酯较 易水解,所以水性聚酯的应用受到了一定的限制。

岳慧艳采用偏苯三酸酐、间苯二甲酸(IPA)、己二酸、新戊二醇(NPG)、 三羟甲基丙烷(TMP)等原料通过直接酯化得到聚酯，通过调节己二酸与IPA的用 量比，可制备出具有较宽范围的硬段与软段比的水性聚酯。在聚酯主链上引入 偏苯三酸酐作为自乳化官能团是较为常用的方法，但是偏苯三甲酸的半酯化耐 水解性差，会影响聚酯水分散体的储存稳定性。

发明内容

本发明二元酸选用间苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸、顺酐、己二酸 作为共聚单体，其中间苯二甲酸具有分子结构对称,可以给聚酯分子链提供刚性, 具有很好的耐水解性，己二酸可以调节树脂的玻璃化温度，改善聚酯树脂的柔 韧性，改善在低温下的脆性；而六氢化邻苯二甲酸可以提高支链酯基的水解稳 定性，有利于改善常规的邻苯型水性聚酯树脂中由于两个酯基相靠太近导致相 互排斥作用而带来的酯基稳定性问题；顺酐中含有不饱和双键，有利于与胺起 加成反应，提高聚酯树脂的水分散性。多元醇选用三羟甲基丙烷和新戊二醇， 而新戊二醇具有良好的耐水解性，有利于提高提高聚酯主链的水解稳定性。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明 涉及一种高性能水性聚酯树脂，按重量百分比计,其组成为：三羟甲基丙烷6～ 12％、新戊二醇15～25％、间苯二甲酸15～25％、六氢化邻苯二甲酸6～15％、顺 酐10～20％、偏苯三酸酐10～20％、己二酸5～10％、对甲氧基苯酚0.1～0.5％、 乙二醇单丁醚20～30％、二甲基乙醇胺10～20％、去离子水45～65％。

进一步的，优选配方：三羟甲基丙烷8～10％、新戊二醇18～24％、 间苯二甲酸16～20％、六氢化邻苯二甲酸8～12％、顺酐11～16％、偏苯三酸酐 15～18％、己二酸6～8％、对甲氧基苯酚0.2～0.3％、乙二醇单丁醚20～25％、 二甲基乙醇胺12～15％、去离子水50～60％。

本发明提出一种高性能水性聚酯树脂的制备方法，其制备工艺，包 括如下步骤：在反应釜中，按配方量加入间苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸、顺 酐、己二酸、偏苯三酸酐、三羟甲基丙烷、新戊二醇和对甲氧基苯酚，同时加 入总质量5％的回流二甲苯，并通氮气保护；升温至140℃，使大部分固体物质 融化，开动搅拌，升温至160℃并恒温0.5h，升温到180℃，反应1～2h至出水 量达到理论量的80％；然后逐渐升温到230～240℃，保温2～3h，取样测酸值， 当酸值为40mgKOH/g时，迅速冷却至100℃以下，加入乙二醇丁醚；降温至 70℃，加入二甲基乙醇胺中和反应0.5h，加入去离子水(调整固含量为40～50％)， 真空蒸出二甲苯，搅拌过滤包装即得高性能的水性聚酯树脂。

本发明制得的一种高性能水性聚酯树脂，具有优异的耐水解性、水 分散性和贮存稳定性；该高性能水性聚酯树脂无论与水溶性氨基树脂配制成水 性金属烤漆，还是与亲水性多异氰酸酯配制成常温固化的水性木器漆，都具有 光泽高、耐磨性好、附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等特点，广泛用于木 器、金属、锌合金、铝合金、镁合金、塑料等制品的表面涂装与保护。

具体实施方式

实施例1：