[发明专利]一种卷材涂料用丙烯酸改性聚酯水性树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于卷材涂料的丙烯酸改性聚酯水性树脂的制备方法，包括如下步骤：首先选用带醚键的二元醇、多元醇与多元酸在催化剂的作用下，于150～240℃下进行共缩聚反应合成具有接枝活性的聚酯，然后用水溶性助溶剂稀释，在100～160℃下滴加入功能单体、丙烯酸酯类单体和有机过氧化物引发剂的混合液进行自由基接枝共聚反应，合成出主链具有水分散性和接枝链具有水溶性的水分散型丙烯酸接枝改性聚酯树脂，加入胺类中和剂将其中和后与氨基树脂或异氰酸酯固化剂、涂料助剂和去离子水混合，配制成丙烯酸接枝改性聚酯水性涂料。可以配制成色漆，柔韧性可以与溶剂型聚酯烤漆相媲美，柔韧性优异同时具有良好的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性和储存稳定性。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种卷材涂料用丙烯酸改性聚酯水性树脂及其制备方法，这种水性聚酯树脂特别适合于制造低有机溶剂含量的卷材用涂料。

背景技术

卷材涂料是工业涂料中很重要的一类品种，一直以来都是各大涂料企业重点发展的。目前欧美卷材涂料所用树脂聚酯树脂(与氨基树脂或聚氨酯结合的)约占60％，聚氯乙烯塑溶胶(PVC)约占30％，聚偏二氟乙烯(PVDF)5％，剩下的5％中包括有环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅改性聚酯(SMP)以及醇酸树脂类。90％左右的彩色涂层板用在建筑领域，随着高档的彩钢板越来越多在用于汽车、家电建材等行业，卷材涂料的需求也越来越多。从目前国内外彩钢板用户的需求来看，长寿命、功能化、环保节能将是彩钢板今后的发展方向，也相应对涂料提出高要求。再看国内，2015年我国卷材涂料的产量已占全球产量一半以上。但是国内卷材涂料有70％以上属于低端、低档产品，并不具备国际竞争力。

由于性能、经济和涂装设备等方面的制约，以及溶剂型聚酯卷材涂料具有均衡的硬度、T弯、耐候性等综合性能，预涂卷材用涂料仍然以溶剂型占主导地位。但溶剂型聚酯树脂配成的涂料含有大量的有机溶剂，其挥发造成了环境污染，影响生产作业者的身体健康，已成为社会共识。目前国内外对水性聚酯树脂的研究报道众多。

中国专利CN201110201586.4中所制备的用于卷材涂料的水性聚酯树脂采用带羧基的亲水单体5-磺酸基间苯二甲酸或其金属盐与多元醇和多元酸聚合而成，具有低VOC含量，但柔韧性只能达到2T。中国专利CN200910194822.7中所制备的卷材涂料用睡醒聚酯树脂采用多元醇和多元酸合成端羟基聚酯中间体，然后再用偏苯三酸酐封端得到，此方法制得的树脂配成清漆的柔韧性良好，但若加入颜填料配成色漆时，柔韧性并不能达到0～1T，且抗水解稳定性不如丙烯酸改性的水性聚酯。中国专利CN201410559258.5中所制备的水性丙烯酸改性饱和聚酯树脂采用多元酸、多元醇和叔碳酸缩水甘油酯合成饱和聚酯树脂，然后在引发剂的作用下用丙烯酸单体对饱和聚酯树脂进行改性，所得树脂具有优异的稳定性、高固体分、低粘度以及低VOC含量，但由于丙烯酸的脆性，导致树脂的柔韧性只能达到1级。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种专门针对改善卷材涂料的柔韧性和耐溶剂性能的卷材涂料用丙烯酸改性聚酯水性树脂，该水性聚酯树脂具有合适的黏度，良好的储存稳定性，制备的卷材涂料具有优异的柔韧性，良好的附着力和机械性能。

本发明的目的之二在于提供上述卷材涂料用丙烯酸改性聚酯水性树脂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种卷材涂料用丙烯酸改性聚酯水性树脂，原料重量计如下：

进一步，所述多元醇为新戊二醇、乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、1，2-丙二醇、1，3-甲基丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，4-环己烷二甲醇、1，6己二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇的一种或几种。