本发明属于涂料,特别涉及一种环氧改性聚酯净味色浆树脂及其制备方法和应用。
背景技术:
1、随着人类环保意识的增加,无毒净味材料取代味道大、气味大及有毒的传统型涂料是一种大趋势。
2、现有的树脂在分散颜料时,通常需要引入有刺激气味的物质,例如使用醇酸树脂,通过长链的单体或植物油来做相溶性,长链的单体如:月桂醇、月桂酸、油酸、豆油、蓖麻油等;该类原材料都有一个特征味道较大,只要有一少许残留漆膜味道都难以消除。如果不用这些原材料,则做出来的树脂与颜料相溶很差,颜料色相难以展现出来。
3、相关专利文献有:申请号为201310229963.4的专利公开了一种用两只单元酸改性净味醇酸树脂,该专利使用植物油酸和苯甲酸原料,而这两种此原材料只要有少许残留必有较大的味道;申请号为202011609389.1的专利公开了一种净味树脂、制备方法及应用,该专利使用月桂酸/丁酯/二甲苯为原材料,这些原料如果有残留,也有很大的味道;公布号为cn107828053a的专利公开了一种高固低粘净味醇酸树脂及其制备方法,其使用植物油脂肪酸为原材料,也是有残留较大的植物油脂味;申请号为201711209441.2的专利公开了一种环保通用色浆树脂及其制备方法,此类为丙烯酸树脂体系仅用于丙烯酸体系的涂料。此类专利都有一定的局限性。
4、上述现有技术的树脂不仅存在残留味道大,而且对不同颜色颜料的分散润湿效果不佳的情况,且如果同时还使用其他树脂,不同树脂之间的相容性也有待改善。
5、因此,亟需提供一种新的树脂,不使用残留味道大的原料,且该树脂对颜料分散润湿效果好。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种环氧改性聚酯净味色浆树脂及其制备方法和应用。本发明所述环氧改性聚酯净味色浆树脂是一种净味树脂,且对颜料分散润湿效果好。进一步的,本发明所述环氧改性聚酯净味色浆树脂与不同的树脂(如:硝化棉、不饱和树脂、普通醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂)都有较好的相溶性。
2、本发明所述制备方法,具有设备成本低、操作简单的特点,而且处理过程中不必使用特殊的味道大的试剂和大量能源。
3、本发明所述环氧改性聚酯净味色浆树脂是从两方面解决净味问题,其一、通过引入环氧体系提高了树脂的分子量,分子量足够大,使其在漆膜成膜过程中快速挤压溶剂;其二、不使用有气味的原材料预防有残留单体。因而从根源上彻底解决了净味问题,并引入特定的基团来改善对颜料的分散及展色性,并在不同树脂体系下有较好的相溶性。
4、本发明的第一方面提供一种环氧改性聚酯净味色浆树脂。
5、具体的,一种环氧改性聚酯净味色浆树脂,按重量份数计,包括以下原料组分:
6、
7、优选的,所述酸酐/多元酸选自顺酐、丁二酸酐、富马酸、苯酐、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、已二酸中的至少一种;进一步优选的,所述酸酐/多元酸选自顺酐、丁二酸酐、苯酐、丙二酸、对苯二甲酸、已二酸中的至少一种。
8、优选的,所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、丙三醇、甲基丙二醇、已二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚醚多元醇中的至少一种;进一步优选的,所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、新戊二醇、甲基丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的至少一种。
9、优选的,所述环氧树脂选自e51环氧树脂、e44环氧树脂、e20环氧树脂、e12环氧树脂、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、5-乙基已基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚中的至少一种。
10、优选的,所述催化剂选自三苯基膦、二甲基苄胺、三-(二甲胺基甲基)苯酚中的至少一种。
11、优选的,所述抗氧化剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯(bht)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、次磷酸、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)等受阻酚类及亚磷酸酯类抗氧化剂中的至少一种。
12、优选的,所述环保回流溶剂选自d40、d60、d80中的至少一种。
13、优选的,所述净味开稀溶剂选自dbe(二价酸酯)、乙二醇二乙酯,丙二醇二乙酯中的至少一种。
14、优选的,所述原料组分包括抗氧化剂0.2-2份、环保回流溶剂1-5份和净味开稀溶剂10-30份。
15、优选的,所述环氧改性聚酯净味色浆树脂,按重量份数计,包括以下原料组分:
16、
17、优选的,所述环氧改性聚酯净味色浆树脂,按重量份数计,包括以下原料组分:
18、
19、本发明的第二方面提供一种环氧改性聚酯净味色浆树脂的制备方法。
20、具体的,一种环氧改性聚酯净味色浆树脂的制备方法,包括以下步骤:
21、按重量比称取原料,混合,加热反应,制得所述环氧改性聚酯净味色浆树脂。
22、优选的,一种环氧改性聚酯净味色浆树脂的制备方法,包括以下步骤:
23、(1)按重量比称取原料;
24、(2)将酸酐/多元酸、多元醇混合,加热保温,然后加入催化剂,并加入环氧树脂和抗氧化剂、环保回流溶剂,继续加热反应,降温加入净味开稀溶剂,过滤出料,得到所述环氧改性聚酯净味色浆树脂。
25、优选的,所述加热保温的温度为150-170℃,时间为1.8-2小时,进一步优选的,所述加热保温的温度为160-170℃,时间为1.8-2小时。
26、优选的,所述继续加热反应的温度为200-220℃,,时间为2.5-5小时;进一步优选的,所述加热保温的温度为210-220℃,时间为3-5小时。
27、优选的,所述制备方法,包括以下步骤:
28、(1)按重量比称取原料;
29、(2)将酸酐/多元酸、多元醇、抗氧化剂按比例放入反应釜内,对反应釜进行加热至160-170℃保温1.8-2h,然后加入催化剂,并逐渐加入环氧树脂和环保回流溶剂的混合物,逐渐放热或加热温度控制在210-220℃,在加热的过程中对反应釜内的物料进行搅拌,搅拌速度在150-250转/分钟,稳定回流、使反应釜内的物料充分反应3-5h后,开始取样检测酸值到理论值时降温至80℃进入加入净味开稀溶剂,冷却降温至55-60℃,过滤出料,得到环氧改性聚酯净味色浆树脂。
30、本发明的第三方面提供一种环氧改性聚酯净味色浆树脂的应用。
31、一种涂料,包括上述环氧改性聚酯净味色浆树脂、色浆、固化剂。
32、优选的,所述色浆包括红色色浆、蓝色色浆、黑色色浆中的至少一种。色浆中包括对应颜色的颜料。
33、优选的,所述固化剂为热固化剂。例如异氰酸酯类固化剂。
34、相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
35、本发明的环氧改性聚酯净味色浆树脂主要是在聚酯中引入了环氧结构,使其有对颜料粉体的具有良好润湿性及分散性,并去除了有刺激性的单体残留。本发明所述环氧改性聚酯净味色浆树脂的优点为环保无毒、对所有的颜料都具有很好的润湿及分散性。本发明采用环氧改性的聚酯多元醇合成新型环氧改性聚酯净味色浆树脂,无需进行任何后处理;应用一般的预聚物生产设备即可生产,无需增加新设备,具有设备成本低、操作简单的特点,而且处理过程中不必使用大量的能源。
1.一种环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,按重量份数计,包括以下原料组分:
2.根据权利要求1所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述酸酐/多元酸选自顺酐、丁二酸酐、富马酸、苯酐、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、已二酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、丙三醇、甲基丙二醇、已二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚醚多元醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述环氧树脂选自e51环氧树脂、e44环氧树脂、e20环氧树脂、e12环氧树脂、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、5-乙基已基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述催化剂选自三苯基膦、二甲基苄胺、三-(二甲胺基甲基)苯酚中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述环保回流溶剂选自d40、d60、d80中的至少一种;和/或,所述净味开稀溶剂选自二价酸酯、乙二醇二乙酯,丙二醇二乙酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述抗氧化剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、次磷酸、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂,其特征在于,所述环氧改性聚酯净味色浆树脂,按重量份数计,包括以下原料组分:
9.权利要求1-8中任一项所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.一种涂料,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的环氧改性聚酯净味色浆树脂、色浆、固化剂。
