[发明专利]一种二氧化硅改性水性醇酸树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种二氧化硅改性水性醇酸树脂及其制备方法。该二氧化硅改性水性醇酸树脂，二氧化硅改性水性醇酸树脂的组成包括：植物油32‑38份；多元醇10‑20份；2,2‑二羟甲基丙酸2‑9份；多元酸19‑30份；中和剂2‑4份；助溶剂10‑15份；带水剂3‑15份；二氧化硅1‑10份。本发明还提出上述二氧化硅改性水性醇酸树脂的制备方法，包括：S1、将植物油、多元醇、2,2‑二羟甲基丙酸，多元酸、带水剂混合；S2、将温度调节至210‑240℃，减压蒸馏，加入助溶剂；S3、加入中和剂，加入二氧化硅并搅拌即可。本发明提出的二氧化硅改性水性醇酸树脂铅笔硬度可高达2H，而且反应缩聚程度可控。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种二氧化硅改性水性醇酸树脂及其制备方法。

背景技术

醇酸树脂是由多元醇、多元酸和植物油缩聚形成的一种线性树脂，从分子结构上分析，醇酸树脂是以多元醇与多元酸反应生成的酯键为主链，以植物油为侧链的线性树脂，通过控制植物油的含量可以合成不同油度的醇酸树脂，应用于不同领域。

醇酸树脂具有极性主链和非极性的侧链，分子中具有羟基，羧基和双键等反应性基团，成为制备水性醇酸树脂的基础。但是传统的水性醇酸树脂由于具有较长的烷基链，导致硬度较低，耐石击性较差。

专利CN104629025A报道的水性醇酸树脂及其制备方法，此专利加入氢氧化钾，在产物中钾离子不易除去，极易造成涂层的耐水性下降，并且反应过程复杂，不利于工业化生产，并且较传统水性醇酸树脂，硬度没有提升，而且反应程度不可控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高二氧化硅改性水性醇酸树脂的硬度并提高对二氧化硅改性水性醇酸树脂的可控性。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种二氧化硅改性水性醇酸树脂及其制备方法。

本发明提出一种二氧化硅改性水性醇酸树脂，按照重量份数计算，所述二氧化硅改性水性醇酸树脂的组成包括如下原料成分：

进一步地，所述的植物油为桐油、梓油、亚麻仁油、苏籽油、豆油、玉米油、椰子油、核桃油、葵花籽油、蓖麻油、棉籽油、米糠油的一种或多种。

进一步地，所述带水剂为石油醚、苯、甲苯、二甲苯、环己烷、氯仿和四氯化碳的一种或多种；所述多元酸为己二酸、苯酐、间苯二甲酸和偏苯三甲酸酐的一种或多种。

进一步地，所述多元醇为乙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇的一种或多种。

进一步地，所述助溶剂为乙二醇丁醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、异丁醇及仲丁醇的一种或多种。

进一步地，所述中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺和氨水的一种或多种。

本发明还提出一种上述二氧化硅改性水性醇酸树脂的制备方法，各原料按照重量份数添加，包括以下步骤：

S1、将植物油、多元醇、2,2-二羟甲基丙酸，多元酸、带水剂混合，之后在150-190℃下通入氮气进行酯化反应；

S2、将温度调节至210-240℃，并保温3-8h，之后减压蒸馏，除去所述带水剂，之后加入助溶剂；

S3、继续加入中和剂，将羧基中和为胺盐，之后加入水，得到水性醇酸树脂，继续加入二氧化硅并搅拌得到所述二氧化硅改性水性醇酸树脂。

进一步地，在步骤S1中，进行所述酯化反应的时间为1-5h。

进一步地，在步骤S2中，所述减压蒸馏的温度为140-170℃。

进一步地，在步骤S3中，所述搅拌的时间为60分钟-90分钟。