专利名称：一种水性树脂及其制作方法
技术领域：
本发明属于一种水性树脂及其制作方法。二、 背景技术现在市场上的水性树脂绝大多数为乳液型，大部分用于建筑内外墙的涂装，而以 水乳液制备的水性金属防护漆由于其粒径较大，成膜性差，必须加入一定量的助成膜 剂，才可形成连续的涂膜，这样形成的涂膜致密性差，水汽透过率高，尤其表现在耐 盐雾性能上较差，所以以水乳液型基料制备的水性金属防护漆在防腐性上与同档次的 溶剂型漆相比存在着明显的差距。另一方面乳液在聚合过程中必然加入乳化剂，而且 乳液对颜填料的浸润性较差，制备漆的过程中必须加入一定量润湿剂、分散剂，帮助 颜填料进行分散，过量后容易引起泡沫。加入的助剂，亲水性较强，影响漆膜的最终 性能。国外，水性树脂主要有两大类 一种以水稀释型为主，树脂加胺中和后，分散 于水中可形成透明溶液；另一种树脂分散于水中，可产生自乳化，其水溶液为半透明状态。国外水性树脂合成时采用了特殊的功能性单体，可提高水性树脂的干性、硬度， 但该材料价格较高，而且国内暂无销售。国内水性树脂是九十年代引进了美国的合成技术，根据国内原材料情况，进行了改进，其基本组成为胡麻油酸62份，松香31 份，新戊二醇13份，三羟甲基丙垸40份，间苯二甲酸55份，偏酐9份，以丁醚稀 释至70%的固体分。该树脂为提高干性、硬度，引入松香，松香耐候性差，在太阳光 的照射下易出现粉化和变色，且胡麻油酸的耐候性也差，在太阳光的照射下易出现粉 化和变色，所以其只适用于制作底漆，水溶液稳定性较差，容易产生分水现象，这样 其使用范围受到限制。三、 发明内容本发明就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种水溶液稳定性好、干得快、 硬度好，既可制作底漆，又可制作底面合一漆的水性树脂及其制作方法。为解决上述问题，本发明的技术解决方案是 一种水性树脂，它是由以下原料配 比制成的,按重量百分比计算合成脂肪酸20 25%，新戊二醇5 10%，三羟甲基丙 烷10 15%，间苯二甲酸18 25%,酯化剂0. 05 0. 07%，偏酐5 10%， 丁醚15 20%， 和二丁醇10 15%。一种上述所述水性树脂的制作方法其包括以下步骤1、 将合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、酯化剂按照配方量 加入反应釜内，盖好反应釜盖。2、 用1-2小时升温至130-140°C，试开电机搅拌，如电机不能转动，继续升温至 电机能转动搅拌时再开，同时通0. 05Mpa的C02至反应釜、通冷凝水至反应釜的冷凝 器中。3、 继续升温，用1±0. 1小时升温至180°C，在温度保持180土2。C时酯化1±0. 05 小时。4、 用1±0. 1小时升温至220°C，在220-24(TC保温时酯化，透明后测酸价，当 酸价降至《8. 5mgK0H/g，粘度》0. 8秒时，离火喷水降温。5、 当温度降至160土2-C时，停止喷水降温，加入所述量的偏酐后升温于175-180 。C保持至酸价52-62mgK0H/g，粘度》25秒，离火喷水降温。6、 降温至150土2'C，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入所述量的丁醚、二丁醇兑稀。7、 降温至100-110'C，过滤包装。由于本发明采用了上述方案以合成脂肪酸替代胡麻油酸，提高了干性和硬度， 去除了松香，且合成脂肪酸的耐候性好，在太阳光的照射下无明显黄变性和粉化性，适于室外使用，其综合性能远优于由胡麻油酸制作的水性树脂。其具有以下特性1、 以水为分散介质，也可用醇或醚酯来稀释，稳定性好，可直接加入颜填料，进行研磨。2、干燥速度快，可通过氧化干燥形成交联的涂膜。3、机械物理性能好，硬度高，附 着力强，耐水性优越。4、具有极其优异的防腐性能，具有优良的装饰性和防护性。5、 不燃、不爆、无公害、低温贮存不变质。6、应用范围广可用于水性防锈漆、水性浸涂、喷涂涂料、水性底漆、水性氨基烘漆、水性底面合一漆。广泛应用于石油管道、 汽车、火车、化工、机械制造、五金交电等部件的金属构件的防护与装饰。本发明具 有干得快、硬度好的特点，而且水溶液稳定性好，制漆时树脂可参与研磨，树脂对颜 料润湿，分散性好，兼顾了使用方便，性能好，既可做底漆，也可做底面合一漆，应 用范围得到了拓宽。其制作方法简单，成本低。 四具体实施方式
实施例l、本实施例是由以下原料配比制成的,按重量比计算合成脂肪酸20%， 新戊二醇5%,三羟甲基丙垸10%，间苯二甲酸25%，酯化剂0.07%，偏酐10%， 丁醚 17%， 二丁醇12.93%。其制作方法包括以下步骤(1) 将上述所述量的合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、酯 化剂按照配方量加入反应釜内，盖好反应釜盖。(2) 用l-2小时升温至130-14(TC，试开电机搅拌，如电机不能转动，继续升温 至电机能转动搅拌时再开，同时通0.05Mpa的C02至反应釜、通冷凝水至反应釜的冷 凝器中。(3) 继续升温，用1小时升温至180'C。在温度保持180士2X:时酯化1小时。(4) 用1小时升温至22(TC，在220-240'C保温时酯化，透明后测酸价，当酸价 降至《8. 5mgKOH/g,粘度)O. 8秒时，离火喷水降温。(5) 当温度降至160'C时，停止喷水降温，加入所述量的偏酐后升温于175-180'C保持至酸价52-62mgK0H/g，粘度》25秒，离火喷淋水降温。
(6) 当温度降至150'C，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入所述量的丁醚、 二丁醇兑稀。兑稀前记录出水量，先加丁醚，再加二丁醇，注意涨锅，搅拌0.5小时 后，冲洗三次取样器具测粘度，如》200秒，可适当加大兑稀量。
(7) 降温至lOO-ll(TC，过滤包装。注意检查纸芯过滤机是否正常。
实施例2、本实施例是由以下原料配比制成的，按重量比计算合成脂肪酸23%, 新戊二醇8%,三羟甲基丙垸11%,间苯二甲酸21%，酯化剂0. 06%，偏酐7%， 丁醚18%， 二丁醇11.941其制作方法同实施例1。
实施例3、本实施例是由以下原料配比制成的，按重量比计算合成脂肪酸21.95%， 新戊二醇10%,三羟甲基丙垸15%，间苯二甲酸18%，酯化剂0.05%,偏酐5%， 丁醚 20%, 二丁醇10%。其制作方法同实施例l。
实施例4、本实施例是由以下原料配比制成的，按重量比计算合成脂肪酸25%, 新戊二醇6.935%,三羟甲基丙垸12%，间苯二甲酸20%，酯化剂0.065%,偏酐6%, 丁 醚15%， 二丁醇15%。其制作方法同实施例1。
实施例5、本实施例是由以下原料配比制成的，按重量比计算:合成脂肪酸21%,新 戊二醇6%，三羟甲基丙垸14%，间苯二甲酸22%，酯化剂0.055%，偏酐8%， 丁醚16%， 二丁醇12. 945%。其制作方法同实施例1。
权利要求
1、一种水性树脂，其特征是它是由以下原料配比制成的，按重量百分比计算合成脂肪酸20～25％，新戊二醇5～10％，三羟甲基丙烷10～15％，间苯二甲酸18～25％，酯化剂0.05～0.07％，偏酐5～10％，丁醚15～20％，和二丁醇10～15％。
2、 根据权利要求1所述的水性树脂，其特征是它是由以下原料配比制成的，按重 量比计算合成脂肪酸20%，新戊二醇5%，三羟甲基丙烷10%，间苯二甲酸25%，酯化剂 0. 07%,偏酐10%， 丁醚17%, 二丁醇12. 93%。
3、 根据权利要求1所述的水性树脂，其特征是它是由以下原料配比制成的，按重 量比计算合成脂肪酸23%，新戊二醇8%，三羟甲基丙烷11%，间苯二甲酸21%，酯化剂 0.06%，偏酐7%， 丁醚18%， 二丁醇11.94%。
4、 根据权利要求1所述的水性树脂，其特征是它是由以下原料配比制成的，按重 量比计算合成脂肪酸21.95%，新戊二醇10%,三羟甲基丙垸15%，间苯二甲酸18%，酯 化剂0. 05%，偏酐5%， 丁醚20%， 二丁醇10%。
5、 根据权利要求1所述的水性树脂，其特征是它是由以下原料配比制成的,按重 量比计算合成脂肪酸25%，新戊二醇6.935%,三羟甲基丙垸12%，间苯二甲酸20%，酯 化剂0. 065%,偏酐6%， 丁醚15%， 二丁醇15%。
6、 根据权利要求1所述的水性树脂，其特征是它是由以下原料配比制成的，按重 量比计算:合成脂肪酸21%，新戊二醇6%,三羟甲基丙垸14%，间苯二甲酸22%，酯化剂 0. 055%,偏酐8%， 丁醚16%, 二丁醇12. 945%。
7. 一种权利要求l-6中的任一个所述的水性树脂的制作方法其特征是它包括以下步骤(1) 、将合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙垸、间苯二甲酸、酯化剂按照配方量加入反应釜内，盖好反应釜盖；(2) 、用l-2小时升温至130-14(TC，试开电机搅拌，如电机不能转动，继续升温至 电机能转动搅拌时再开，同时通0.05Mpa的C02至反应釜、通冷凝水至反应釜的冷凝器 中；(3) 、继续升温，用1±0. 1小时升温至180°C，在温度保持180士2。C时酯化1±0.05 小时；(4) 、用1±0. 1小时升温至22(TC，在220-240。C保温时酯化，透明后测酸价，当酸 价降至《8. 5mgK0H/g,粘度》0. 8秒时，离火喷水降温；(5) 、当温度降至160土2。C时，停止喷水降温，加入所述量的偏酐后升温于175-180 。C保持至酸价52-62mgK0H/g,粘度》25秒，离火喷水降温；(6) 、降温至150土2'C，停止喷水降温，停C02和冷凝水，加入所述量的丁醚、二 丁醇兑稀；(7) 、降温至100-ll(TC，过滤包装。
全文摘要
本发明公开了一种水性树脂，它包括合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、酯化剂、偏酐、丁醚和二丁醇。将合成脂肪酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、酯化剂加入反应釜内，升温，搅拌，同时通CO<sub>2</sub>和冷凝水；继续升温至180℃酯化；再升温至220-240℃酯化，当酸价降至≤8.5mgKOH/g，粘度≥0.8秒时，离火喷水降温；当温度降至160℃时，加入偏酐后升温于175-180℃保持至酸价52-62mgKOH/g，粘度≥25秒，离火喷水降温；降温至150℃，停CO<sub>2</sub>和冷凝水，加入丁醚、二丁醇兑稀。本发明具有干得快、硬度好的特点，而且水溶液稳定性好，制漆时树脂可参与研磨，树脂对颜料润湿，分散性好，兼顾了使用方便，性能好，既可做底漆，也可做底面合一漆，应用范围得到了拓宽。其制作方法简单，成本低。
文档编号C08G63/12GK101157753SQ200710163569
公开日2008年4月9日 申请日期2007年10月16日 优先权日2007年10月16日
发明者刘善江, 刘国旭, 徐小东, 磊 杨, 铭 肖 申请人:刘善江