一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂的制作方法

本发明涉及醇酸树脂，具体说是一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂。

背景技术：

1、醇酸树脂是由植物油、多元醇、多元酸、不饱和脂肪酸等物质通过缩聚反应，形成的一种聚酯类高分子化合物，广泛应用于涂料领域，具有出色的漆膜光泽度、附着性和柔韧性。但是现有的醇酸树脂硬度较差，不耐磨，耐候性差，并且水性树脂的干燥时间长限制了其应用。

2、在醇酸树脂聚合过程中，添加芳香族多元醇，可以提高芳香族成分的含量，使整个聚合物的结构硬度提高，但是很多芳香族多元醇在加入后，随着反应中分子量链段的增加，与其他物质的相容性变差，制备成漆膜后容易出现龟裂等现象。另外，纳米二氧化钛是是全世界公认的白色涂层材料之一，具有不透明、光色度好、硬度高、耐磨性好等优点，向醇酸树脂中添加纳米二氧化钛，理论上可以提高醇酸树脂的硬度和耐磨性，同时改善醇酸树脂的白度和光泽度。但是纳米二氧化钛在容易中易团聚，因此需要特定的分散剂或将分散剂的含量大大提高才能缓解纳米二氧化钛团聚的问题，有时即使在分散剂存在的情况下，也需要高速机械搅拌进行预分散处理，限制了纳米二氧化钛在醇酸树脂中的应用，同时添加纳米二氧化钛后如何保证醇酸树脂的均一性也是工业生产面临的难题之一。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是提供一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，由苄三醇改性醇酸树脂和聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液加入到丙烯酸树脂预聚物中得到；所述苄三醇改性醇酸树脂由苄三醇和没食子酸改性醇酸树脂得到。

4、优选的，所述丙烯酸树脂预聚物由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯在引发剂下聚合反应得到。

5、优选的，一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，按照以下步骤制备得到：

6、①以重量份计，将60~100份植物油、10~15份苄三醇、3~6份没食子酸、30~40份邻苯二甲酸酐、4~8份马来酸酐、8~12份季戊四醇加入到反应釜中，搅拌混合均匀，升温至180~210℃，搅拌反应3~6小时，降温至10~40℃，得苄三醇改性醇酸树脂溶液；

7、所述植物油为豆油和蓖麻油按照质量比2~5：1混合得到；

8、②将5~15份聚乙烯亚胺和3~9份纳米二氧化钛依次加入到30~60份水中，高速分散30~60分钟，升温至60~80℃，搅拌4~6小时，得聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液；

9、③取醇醚类溶剂20~30份、17~23份苯乙烯、22~29份甲基丙烯酸甲酯、16~22份丙烯酸羟乙酯、0.5~1份引发剂加入到反应釜中，所得混合液升温至90~120℃，恒温搅拌2~4小时，得到丙烯酸树脂预聚物，分数次加入步骤①所得的苄三醇改性醇酸树脂溶液，加入时控制反应釜的温度不超过130℃，搅拌30~60分钟，滴加步骤②所得的聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液，恒温搅拌30~60分钟，降温至25~45℃，加入有机胺中和至酸度为22~28mg koh/g，高速分散30~60分钟，得添加苄三醇的改性水性醇酸树脂；

10、所述引发剂是过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈。

11、优选的，步骤②的具体步骤为先将5~15份聚乙烯亚胺加入到30~60份水中，搅拌混匀后开启超声，然后将3~9份纳米二氧化钛加入其中，继续超声处理10~20分钟，关闭超声，开启搅拌，高速分散30~60分钟，升温至60~80℃，搅拌4~6小时，得聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液。

12、优选的，所述有机胺为三乙胺、二甲基乙醇胺或amp-95。

13、优选的醇醚类溶剂为丙二醇醚类溶剂，进一步优选的丙二醇醚类溶剂为二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚。

14、优选的，所述聚乙烯亚胺分子量不低于1800。

15、优选的，所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛或/和金红石纳米二氧化钛。

16、相比现有技术，本发明具有以下优点：

17、本发明的添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，在醇酸树脂聚合过程中加入了苄三醇和没食子酸，与单纯加入季戊四醇相比，芳香族的苄三醇和没食子酸在参与酯化聚合后，使整个分子结构的刚性程度增加，能够显著提高了树脂的硬度，并且与其他成分的相容性好，在制备成漆膜后不会出现龟裂情况。以聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛，可以使纳米二氧化钛在醇酸树脂体系中分散性好，进一步提高了树脂的硬度和光泽性。同时通过在醇酸树脂中加入了软硬链段比例适中的丙烯酸树脂预聚体成分，醇酸树脂能够和丙烯酸树脂预聚体有机结合，纳米二氧化钛能够均匀分散在其中，乳液外观均一、保存稳定，制备成漆膜后力学性能优异，硬度高、耐磨性好。

技术特征：

1.一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：由苄三醇改性醇酸树脂和聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液加入到丙烯酸树脂预聚物中得到；所述苄三醇改性醇酸树脂由苄三醇和没食子酸改性醇酸树脂得到。

2.根据权利要求1所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述丙烯酸树脂预聚物由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟乙酯在引发剂下聚合反应得到。

3.根据权利要求1所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：按照以下步骤制备得到：

4.根据权利要求3所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：步骤②的具体步骤为先将5~15份聚乙烯亚胺加入到30~60份水中，搅拌混匀后开启超声，然后将3~9份纳米二氧化钛加入其中，继续超声处理10~20分钟，关闭超声，开启搅拌，高速分散30~60分钟，升温至60~80℃，搅拌4~6小时，得聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液。

5.根据权利要求3所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述聚乙烯亚胺分子量不低于1800。

6.根据权利要求3所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述有机胺为三乙胺、二甲基乙醇胺或amp-95。

7.根据权利要求3所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述醇醚类溶剂为丙二醇醚类溶剂。

8.根据权利要求3所述的一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述纳米二氧化钛为锐钛型纳米二氧化钛或/和金红石纳米二氧化钛。

技术总结
本发明公开了一种添加苄三醇的改性水性醇酸树脂，涉及醇酸树脂技术领域，由苄三醇改性醇酸树脂和聚乙烯亚胺改性纳米二氧化钛溶液依次滴加到丙烯酸树脂预聚物中得到；所述苄三醇改性醇酸树脂由植物油、苄三醇、没食子酸、邻苯二甲酸酐、马来酸酐和季戊四醇制备得到；在醇酸树脂聚合过程中加入了苄三醇和没食子酸，与单纯加入季戊四醇相比，芳香族的苄三醇和没食子酸在参与酯化聚合后，使整个分子结构的刚性程度增加，能够显著提高了树脂的硬度，并且与其他成分的相容性好，在制备成漆膜后不会出现龟裂情况。纳米二氧化钛和醇酸树脂分散体系更加均一，同时使醇酸树脂的力学性能更加优异，耐磨性更好。

技术研发人员：孙光明,谢吉星,隋振奎,孙振龙,王庆军,韩洪太,李明泽,李军,吴秋生
受保护的技术使用者：山东齐鲁漆业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15