[发明专利]一种贮存期长的环氧树脂改性水性醇酸树脂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种水性醇酸树脂，尤其涉及一种贮存期长的环氧树脂改性水性醇酸树脂及制备方法。

背景技术

醇酸树脂属于我国发展最早、总产量最大的合成树脂，具有良好的综合性能，其原材料来源丰富，不完全依赖石油化工产品，生产成本受石油价格影响相对较少。同时树脂酸值较低，能够能溶解于多种有机溶剂，适用于木材、塑料和金属的表面涂装，对颜填料等有较好的润湿和分散性。

水性醇酸树脂是一种由植物油、二元酸、多元醇与水性单体经酯化缩聚制成的一种可溶于水的醇酸树脂，与常规醇酸树脂相比树脂酸值高，加入催干剂可以常温干燥，也可与交联剂混合可制成烤漆，因以水作为溶剂，提高了运输与贮存过程的安全性，减少了有机溶剂对环境造成的危害和污染，也便于工具的清洗，因此水性醇酸树脂具有广阔的市场发展前景。

水性醇酸树脂在性能上存在涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性和耐盐雾性均不高的缺点，尤其是耐盐雾性能较差直接影响到该树脂配制油漆的防腐性能，导致被涂装的金属很容易因被腐蚀造成损失。此外水性醇酸树脂经有机胺中和和加水分散后在贮存过程中稳定性不高，在50℃水浴中放置7天后树脂的水分散体明显变浑浊，甚至发生分层，同时树脂分子也容易发生水解，导致其分子量降低和防腐性能进一步下降。因此通过改性来提高水性醇酸树脂防腐性能和贮存稳定性是十分必要的。

中国发明专利200910054477.7公开了一种自干型含磺酸盐基的水可稀释性醇酸树脂的制备方法，通过将磺酸盐基引入醇酸树脂分子链而得到磺酸盐基水性醇酸树脂，磺酸盐基团较羧酸盐基团有更好的水溶性，只需很少的添加量就能使树脂具有很好的水稀释性，但其树脂的防腐性能还需进一步提高。

中国发明专利201210286140.0公开了一种水性环氧改性醇酸树脂的制备方法，通过环氧树脂与脂肪酸反应合成环氧酯，环氧酯再与其它原料进行酯化反应，合成了机械性能、干性和防腐性均优良的水性环氧改性醇酸树脂，但是该法采用的水性单体为偏苯三酸酐，在贮存过程中容易发生脱羧导致水性醇酸树脂的稳定性降低。

发明内容

针对目前现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种贮存期长的环氧树脂改性水性醇酸树脂，本发明的产物具有优异的干性、硬度、耐水性和耐盐雾性，以它为基料制备的水性涂料贮存稳定性好、防腐性能优良。

本发明的另一目的在于提供环氧树脂改性水性醇酸树脂的制备方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种贮存期长的环氧树脂改性水性醇酸树脂，由以下按质量百分比计的原料制备而成：环氧树脂6-12％，脂肪酸25-32％，苯甲酸1-4％，三羟乙基异氰尿酸酯(赛克)6-12％，多元醇6-12％，有机二元酸15-20％，芳香族磺酸盐二元酸3-6％，四丁基溴化铵0.04-0.1％，酯化催化剂0.01-0.05％，助溶剂22-26％。

所述环氧树脂为E-12、E-20、E-42、E-44、E-51中的任意一种或几种。

所述脂肪酸为豆油酸、松香酸、亚麻油酸、蓖麻油酸、椰子油酸、桐油酸、妥尔油酸和菜籽油酸中的任意一种或几种。

所述多元醇为三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟乙基异氰尿酸酯、丙三醇、新戊二醇和季戊四醇中的任意一种或几种。

所述有机二元酸为间苯二甲酸和对苯二甲酸中的任意一种或几种。

所述芳香族磺酸盐二元酸为间苯二甲酸-5-磺酸钠、2-磺酸对苯二甲酸单钠盐、4-磺基邻苯二甲酸和4-磺酸基萘-2,7-二羧酸中的任意一种或几种。

所述酯化催化剂为二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡和二丁基氧化锡中的任意一种或几种。

所述助溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和异丙醇中的任意一种或几种。

所述贮存期长的环氧树脂改性水性醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

a.在惰性气体和搅拌的条件下，将环氧树脂和部分脂肪酸升至100-110℃，加入四丁基溴化铵，继续搅拌升温至130-150℃，恒温反应，至体系酸值降至60mg KOH/g以下，得到开环产物；

b.酯化：在惰性气体和搅拌的条件下，向步骤a的开环产物中加入剩余的脂肪酸、多元醇、有机酸酐、苯甲酸、芳香族磺酸盐二元酸和酯化催化剂，于180-230℃进行酯化反应，至体系酸值降至10-20mg KOH/g，在反应进行中除去反应中生成的水，得到酯化产物；