[发明专利]一种2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯的合成工艺及其在内墙乳胶漆中的应用

说明书

本发明公开了一种2,2,4‑三甲基‑1,3戊二醇二丁酸酯的合成工艺及其在内墙乳胶漆中的应用；以2,2,4‑三甲基‑1,3戊二醇和丁酸为原料，在催化剂存在下，反应制备2,2,4‑三甲基‑1,3戊二醇二丁酸酯。本发明首次以2,2,4‑三甲基‑1,3戊二醇二丁酸酯作为成膜助剂制备涂料，具有高的成膜效率，在同样的配方中RTC‑300添加量可以比RTC‑16减少10％，而且2,2,4‑三甲基‑1,3戊二醇‑二丁酸酯沸点更高，满足TVOC的环保需求。

技术领域

本发明属于涂料助剂技术，具体涉及2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯的合成工艺及其在内墙乳胶漆中的应用。

背景技术

随着人类生活水平不断提高，住房水平也在逐步提升，室内装饰装修成为人们最为关注的话题之一。而内墙涂料作为室内使用量最大的装饰装修材料，同时也作为室内的主要污染源之一，就更受到人们的关注。并且随着人们环保和健康意识越来越强，消费者也更加有意识地去购买一些高档的、净味的、低VOC或者零 VOC的室内装饰装修涂料。但是通常零VOC并不表示没有TVOC 释放，甚至TVOC释放量会远远大于室内空气质量的最低标准，消费者稍不注意所购买的涂料产品就会影响到自身的身体健康。就室内装饰装修而言，TVOC释放量是一个更加科学的指标，而在谢义师、胡晓珍等研究发现内墙涂料中的成膜助剂是TVOC的主要释放源头，因此，需要研发出符合TVOC释放标准的成膜助剂，满足内墙涂料生产企业对TVOC释放的要求。目前涉及到 TVOC的内墙涂料标准包括国际标准ISO16000《内墙涂料》以及国内的JG/T 481-2015《低挥发性有机化合物(VOC)水性内墙涂覆材料》。在国内外标准中，TVOC的定义都是指利用Tenax TA 采样，非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物总和。通常意义上讲，沸点小于287℃的有机化合物的总和称为TVOC。传统内墙涂料所使用的净味成膜助剂主要是指十六碳双酯(2,2,4-三甲基-1,3 戊二醇-二异丁酸酯)，但最新的ECHA欧洲化学品管理局认定2,2,4-三甲基-1,3戊二醇-二异丁酸酯(CAS号：6846-50-0)的危险说明：H361疑似对生殖系统或者胎儿有影响；H412对水生生物有害并具有长期持续影响。另外，十六碳双酯的沸点是281 ℃，不符合TVOC的环保释放要求。因此，十六碳双酯将逐步不适合作为内墙成膜助剂使用。

发明内容

本发明公开了2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯的合成工艺及其在内墙乳胶漆中的应用，提供满足TVOC的净味成膜助剂产品，提高现有酯的成膜效率，解决现有十六碳双酯对人体的危害。

本发明采用如下技术方案：

2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯的合成方法，包括以下步骤，以2,2,4-三甲基-1,3戊二醇和丁酸为原料，在催化剂存在下，反应制备2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯；所述催化剂为NaHSO₄·H₂O-NaH₂PO₄、NaHSO₄·H₂O-KH₂PO₄、 NaHSO₄·H₂O-NH₄H₂PO₄、NaHSO₄·H₂O-CuSO₄·5H₂O、 NaHSO₄·H₂O-Al₂(SO₄)₃·18H₂O中的一种。

本发明公开了2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯在制备涂料中的应用，具体的，本发明首次以2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二丁酸酯作为成膜助剂制备涂料，具有高的成膜效率。