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一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂及其制备方法与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种改性醇酸树脂,尤其涉及到一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂及其制备方法,属于合成树脂技术领域。


背景技术:

2.醇酸树脂是一种重要的涂料用树脂,由于其基本不依赖于石油产品,其单体来源丰富、价格低、品种多、配方变化大、方便化学改性且性能好,因而是发展最早同时也是产量最大的合成树脂,其合成原料是多官能醇、多元酸和植物油或脂肪酸,其以聚酯为主链,侧链为不饱和脂肪酸、残留羧基和小部分羟基,侧链的分子量较低。
3.近几年,为了满足不同的性能要求,改性醇酸树脂的品种增多,有松香、苯乙烯、丙烯酸、有机硅等改性的醇酸树脂。随着人们物质文化生活水平的提高,消费者对家具的涂装效果要求亦越来越高,从而带动了国内木器涂料的快速增长。家具表面的涂装效果将直接影响消费者对家具的选择,这对木器涂料提出了更高的要求,含羟基的醇酸树脂可作为pu家具漆的组成部分,制成的涂料具有硬度高、流平佳、附着好、耐化学品性好等特点,成为家具漆的主要品种。随着人们物质文化生活水平的提高,消费趋于追求个性化、休闲化,对家具的装饰效果要求越来越高,市场需求量呈上升趋势。在高档家具漆中,pu抗划伤亚光面漆流平好,易形成丰满漆膜,与木材浑为一体,使家具充满灵气而受到广大家具厂的推崇。
4.中国专利cn105585698a公开了一种pu家具漆用抗划伤醇酸树脂配方,所述醇酸树脂原料种类及其质量百分比为:油酸19~21%、苯酐20~24%、顺酐0.5~0.7%、三羟甲基丙烷2~4%、季戊四醇9~11%、乙二醇5~7%、己二酸3~4%、回流二甲苯2%、二甲苯或醋酸丁酯33~37%。制备的醇酸树脂具有润湿性、抗划伤性好,快干,流平性、消光性、丰满度好的优点;中国专利cn103030792a公开了一种抗划伤亮光醇酸树脂的制备方法,其基本配方是:脂肪酸15~35%、多元醇8~16%、二元醇8~10%、二元酸15~35%、单元酸3~8%、酯化催化剂0.03~1%、溶剂30~45%。具有快干、耐黄变,制成的涂层防水防烫,耐化学品好,而且涂膜光亮如镜,丰满度高、透明性好、抗划伤性好等特点。
5.中国专利cn103965453a公开了一种无苯低净味抗划伤醇酸树脂的制备方法,其基本配方是:脂肪酸15~35%、多元醇15~30%、有机酸18~40%、酯化催化剂0.03~0.5%、回流溶剂4~10%、稀释溶剂20~35%。本发明制得的醇酸树脂无苯无酮、低气味、环保;具有硬度高、抗划伤性佳、快干、耐黄变、透明性好等特点;中国专利cn110818887a公开了一种净味抗划伤改性醇酸树脂的制备方法,所述的改性醇酸树脂采用含氟聚酰亚胺改性醇酸树脂,含氟聚酰亚胺链段提高了树脂的耐高温性能、硬度、抗划伤性、阻燃性、疏水性,因此本发明具有耐高温、高硬度、阻燃、耐水的特性,可广泛应用于木器、塑料、金属制品的表面涂装。
6.上述的中国专利cn105585698a,cn103030792a,cn103965453a这三个专利采用的是调整醇酸树脂本身的抗划伤性,而中国专利cn110818887a采用的是氟聚酰亚胺改性醇酸树脂而得到抗划伤性。


技术实现要素:

7.为得到性能良好的抗划伤性,本发明加入异丙基三油酸酰氧基钛酸酯,异丙基三油酸酰氧基钛酸酯中含有双键,异丙基三油酸酰氧基钛酸酯与醇酸树脂主体结构通过化学键相连,其具有良好耐磨性以及抗划伤性,有效平衡其抗划伤与漆膜的硬度。
8.本发明的第一目的提供一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂。
9.本发明的第二目的提供一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂的制备方法。
10.为实现本发明的第一目的,本发明采取以下技术方案:本发明涉及一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,按重量份计,其组成为:精制蓖麻油50.0~80.0份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯10.0~18.0份、已二酸5.0~8.0份、对苯二甲酸8.0~15.0份、有机酸酐8.0~16.0份、多元醇40.0~90.0份、苯甲酸2.0~5.0份、国标二甲苯12.0~20.0份、二月桂酸二丁基锡0.1~0.5份、溶剂30.0~60.0份。
11.所述的有机酸酐为苯酐、六氢苯酐、乙酸酐、马来酸酐中的一种或几种的组合。
12.所述的多元醇为新戊二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己二醇、二甘醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或几种的组合。
13.所述的溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、甲乙酮中的一种或几种的组合。
14.为实现本发明的第二目的,采用以下方法实现,本发明提供一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂的制备方法,步骤如下:
15.a)、在反应釜中,按配方重量份,依次加入精制蓖麻油、有机酸酐、已二酸、对苯二甲酸、多元醇、国标二甲苯,加热,当反应釜内物料完全溶解后,通入氮气;
16.b)、开始搅拌并升温至120℃,保温1.5h,除去游离水,加入二月桂酸二丁基锡与异丙基三油酸酰氧基钛酸酯,然后升温至178~180℃,加入苯甲酸,保温搅拌反应1.5~2.0h,
17.c)、再以10℃/h速度升温至200℃,保温反应1.0h后,然后升温到216~220℃保温反应2.0~2.5h;
18.d)、取样,检验合格后,停止通入氮气,降温至140℃以下,加入溶剂兑稀,搅拌均匀,过滤包装,得所述高耐磨抗划伤改性醇酸树脂。
19.所述的高耐磨抗划伤改性醇酸树脂酸值为4.0~6.0mgkoh/g之间。
20.本发明制得的一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂具有如下优势:
21.1)、本发明制得的高耐磨抗划伤改性醇酸树脂是将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯与醇酸树脂主体结构通过化学键相连,结构稳定,耐磨,抗划伤性能好;
22.2)、本发明制得的高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,具有良好附着力、硬度高、抗弯曲性好,可用于高档木器家具,金属,塑料等领域。
具体实施方式
23.本发明结合以下实例对所述的高耐磨抗划伤改性醇酸树脂的制备做进一步描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。实施例1
24.一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,按重量份计,其组成为:精制蓖麻油65.0份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯14.0份、已二酸6.0份、对苯二甲酸12.0份、六氢苯酐8.0份、乙酸酐3.0份、新戊二醇48.0份、三羟甲基丙烷20.0份、苯甲酸3.0份、国标二甲苯15.0份、二月桂
酸二丁基锡0.3份、醋酸丁酯45.0份。
25.本发明实施例一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,其制备方法,包括如下步骤:
26.a)、在反应釜中,按配方重量份,依次加入精制蓖麻油、六氢苯酐、乙酸酐、已二酸、对苯二甲酸、新戊二醇、三羟甲基丙烷、国标二甲苯,加热,当反应釜内物料完全溶解后,通入氮气;
27.b)、开始搅拌并升温至120℃,保温1.5h,除去游离水,加入二月桂酸二丁基锡与异丙基三油酸酰氧基钛酸酯,然后升温至178~180℃,加入苯甲酸,保温搅拌反应1.5~2.0h,
28.c)、再以10℃/h速度升温至200℃,保温反应1.0h后,然后升温到216~220℃保温反应2.0~2.5h;
29.d)、取样,检验合格后,停止通入氮气,降温至140℃以下,加入醋酸丁酯兑稀,搅拌均匀,过滤包装,得所述高耐磨抗划伤改性醇酸树脂。实施例2
30.一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,按重量份计,其组成为:精制蓖麻油60.0份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯13.5份、已二酸5.0份、对苯二甲酸13.0份、乙酸酐5.0份、马来酸酐6.0份、1,4-丁二醇46.0份、季戊四醇22.0份、苯甲酸3.5份、国标二甲苯16.0份、二月桂酸二丁基锡0.3份、二甲苯40.0份。
31.本发明实施例一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,其制备方法,包括如下步骤:
32.a)、在反应釜中,按配方重量份,依次加入精制蓖麻油、乙酸酐、马来酸酐、已二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇、季戊四醇、国标二甲苯,加热,当反应釜内物料完全溶解后,通入氮气;
33.b)、开始搅拌并升温至120℃,保温1.5h,除去游离水,加入二月桂酸二丁基锡与异丙基三油酸酰氧基钛酸酯,然后升温至178~180℃,加入苯甲酸,保温搅拌反应1.5~2.0h,
34.c)、再以10℃/h速度升温至200℃,保温反应1.0h后,然后升温到216~220℃保温反应2.0~2.5h;
35.d)、取样,检验合格后,停止通入氮气,降温至140℃以下,加入二甲苯兑稀,搅拌均匀,过滤包装,得所述高耐磨抗划伤改性醇酸树脂。实施例3
36.一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,按重量份计,其组成为:精制蓖麻油70.0份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯16.0份、已二酸8.0份、对苯二甲酸10.0份、六氢苯酐6.0份、马来酸酐5.0份、二甘醇40.0份、三羟甲基丙烷35.0份、苯甲酸4.0份、国标二甲苯16.0份、二月桂酸二丁基锡0.4份、醋酸丁酯50.0份。
37.本发明实施例一种高耐磨抗划伤改性醇酸树脂,其制备方法,包括如下步骤:
38.a)、在反应釜中,按配方重量份,依次加入精制蓖麻油、六氢苯酐、马来酸酐、已二酸、对苯二甲酸、二甘醇、三羟甲基丙烷、国标二甲苯,加热,当反应釜内物料完全溶解后,通入氮气;
39.b)、开始搅拌并升温至120℃,保温1.5h,除去游离水,加入二月桂酸二丁基锡与异丙基三油酸酰氧基钛酸酯,然后升温至178~180℃,加入苯甲酸,保温搅拌反应1.5~2.0h,
40.c)、再以10℃/h速度升温至200℃,保温反应1.0h后,然后升温到216~220℃保温反应2.0~2.5h;
41.d)、取样,检验合格后,停止通入氮气,降温至140℃以下,加入醋酸丁酯兑稀,搅拌均匀,过滤包装,得所述高耐磨抗划伤改性醇酸树脂。
42.按照国家相关标准,对本发明制得的高耐磨抗划伤改性醇酸树脂的基本指标进行检测,测试结果如表1所示。
43.表1:高耐磨抗划伤改性醇酸树脂的指标检测检测项目实施例1实施例2实施例3颜色(fe-co)比色≤3≤3≤3酸值mgkoh/g4.45.24.8粘度(格式管/25℃),s9.58.89.2羟值mgkoh/g142134138
44.按照国家相关标准,对本发明制得的实施例以及市售某公司的抗划伤醇酸树脂(对比例1)与市售tdi三聚体固化剂按照-oh:-nco=1:1配制成涂料,测试对比漆膜性能结果如表2所示:
45.其中,附着力:按照gb/t1720-1988的规定,使用划格法进行测试;
46.硬度:按照gb/t6739-2006的规定进行检测;
47.干燥时间:按照gb/1728-1979(1989)的规定进行检测;
48.耐冲击性:按照gb/t1732-2020的规定进行检测。
49.表2:漆膜测试性能结果表2:漆膜测试性能结果
50.由表2可以看出本发明的实施例1、实施例2、实施例3的抗划伤性以及干燥时间要明显好于对比例1抗划伤性以及干燥时间,而漆膜硬度要稍好于对比例1,但透明度要比对比例1稍差,这表明本发明制得高耐磨抗划伤改性醇酸树脂具有良好的抗划伤性以及短的干燥时间等性能。
51.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明;本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功
能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。