一種改性水性醇酸樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及醇酸樹脂技術領域，尤其涉及一種改性水性醇酸樹脂及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 乙二醇是一種重要的有機化工原料，主要用來生產醇酸樹脂、聚酯、防凍劑、非離 子表面活性劑、乙醇胺及炸藥等，我國對其需求量非常大，一方面制備乙二醇的缺點非常明 顯，其依賴石油資源，水耗大，成本高，另一方面乙二醇的用量極大造成乙二醇廢料基數極 大，乙二醇廢料處理一直是困擾人們的一大難題，乙二醇作為合成材料應用于醇酸樹脂的 生產中對醇酸樹脂的防水性及耐酸堿性影響極大，如何將乙二醇廢料應用在醇酸樹脂的合 成過程中，以對乙二醇廢料進行有效回收利用，不僅能夠凈化環境，減少污染，且能夠變廢 為寶，大量節約石油資源。
【發明內容】
[0003] 本發明提出了一種改性水性醇酸樹脂及其制備方法，不僅凈化環境，成本低，變廢 為寶，大量節約石油資源，且制品防水性能好，耐酸堿性能優異，且制備方法簡單，便于操 作。
[0004] 本發明提出的一種改性水性醇酸樹脂，其原料按重量份包括：椰子油30-45份，順 丁烯二酸酐16-20份，對苯二甲酸5-6份，二苯基二羧酸0. 5-1. 5份，乙二醇廢料2-3. 5份， 三羥甲基丙烷1-3份，二羥甲基丙酸20-25份，抗氧劑0. 5-2. 5份，助溶劑25-35份，中和劑 12-16份，二丁基氧化錫氯化物0. 05-0. 2份，二丁基二月桂酸錫0. 3-0. 5份，水20-30份， 對二甲苯12-18份，間二甲苯16-20份，引發劑0. 1-0. 4份，苯乙烯1-6份，甲基丙烯酸甲酯 20-28份，甲基丙烯酸2-6份，丙烯酸正丁酯10-15份。
[0005] 優選地，所述引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁 腈、2, 2-偶氮二（甲基丁腈）及2, 2-偶氮（2, 4-二甲基戊腈）的一種或兩種以上組成。
[0006] 優選地，所述助溶劑由乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、異丙醇、 異丁醇及仲丁醇的一種或兩種以上組成。
[0007] 優選地，所述中和劑由三乙胺、二甲基乙醇胺、氨水、2-氨基-2-甲基-1-丙醇一種 或兩種以上組成。
[0008] 優選地，椰子油、順丁烯二酸酐、三羥甲基丙烷及二羥甲基丙酸的重量比為40-42 : 17-18 :1· 5-2. 3 :21-23。
[0009] 優選地，對苯二甲酸、二苯基二羧酸、乙二醇廢料、三羥甲基丙烷及二羥甲基丙酸 的重量比為 5. 2-5. 4 :1-1. 4 :2· 5-3 :1· 5-2. 3 :21-23。
[0010] 優選地，椰子油、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸及丙烯酸正丁酯的重量比 為 40-42 :2-4 :22-24 :3-5 :12-14。
[0011] 本發明還公開的一種改性水性醇酸樹脂的制備方法，包括如下步驟：
[0012] S1、將二苯基二羧酸、對苯二甲酸、乙二醇廢料、對二甲苯及二丁基氧化錫氯化物 加入反應瓶中，反應瓶通氮氣保護，將反應瓶內物料從室溫加熱至140-150°C保溫l-3h，其 中升溫速度為3-5°C /min ;繼續升溫至170-175°C保溫l_2h，其中升溫速度為1-3°C /min ; 繼續升溫至195-200°C保溫l_2h ;繼續升溫至210-220°C，保溫至物料酸值為10_15mgK0H/ g，降溫至室溫得到物料A;
[0013] S2、向SI得到的物料A中加入椰子油、順丁烯二酸酐、三羥甲基丙烷、二羥甲 基丙酸、抗氧劑及二丁基二月桂酸錫，通氮氣保護，將物料從室溫加熱至70-80°C保溫 30-40min，其中升溫速度為0. 5-2°C /min ;繼續升溫至150-160°C保溫40-50min，其中升溫 速度為3-4°C /min ;繼續升溫至210-230°C，保溫至物料酸值為40-50mgK0H/g，降溫至室溫 得到物料B ;
[0014] S3、向S2得到的物料B中加入水，通入氮氣保護，升高溫度至80-85°C，加入引發 劑及間二甲苯攪拌l〇_15min，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸及丙烯酸正丁酯 的混合物進行攪拌，加入速度為0. 2-0. 5份/min ;加入完全后升高溫度至110-130°C保溫 10-12h得到物料C ;
[0015] S4、將S3得到的物料C蒸餾除去二甲苯，然后降溫至90-95°C加入助溶劑攪拌均 勻，繼續降溫至70-75 °C加入中和劑攪拌20-25min，過濾，冷卻得到改性水性醇酸樹脂。
[0016] 優選地，在Sl中，將反應瓶內物料從室溫加熱至145-148°C保溫2-3h，其中升溫速 度為3. 5-4°C /min ;繼續升溫至172-174°C保溫I. 5-2h，其中升溫速度為2-3°C /min ;繼續 升溫至196-198°C保溫I. 5-2h ;繼續升溫至215-217°C，保溫至物料酸值為12-14mgKOH/g。
[0017] 優選地，在S2中，將物料從室溫加熱至76-78°C保溫32-34min，其中升溫速度為 1-2°C /min ;繼續升溫至155-157°C保溫42-45min，其中升溫速度為3. 5-4°C /min ;繼續升 溫至216-128°C，保溫至物料酸值為42-44mgK0H/g。
[0018] 本發明中通過加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁酯為基料， 并加入引發劑、二丁基氧化錫氯化物配合作用，其聚合過程容易控制，可有效控制物料分子 質量及分子質量的分布處于一定的范圍，不僅便于控制反應進度，且對物料的黏度也具有 極重要的影響，而通過控制制品的分子質量及分子質量對制品的黏度及硬度影響極大，進 而進一步影響防水性能及耐腐蝕性能；上述物料進一步與椰子油、順丁烯二酸酐、間苯二甲 酸、乙二醇廢料、三羥甲基丙烷、二羥甲基丙酸及共同作用制備醇酸樹脂，并合理控制上述 組分的含量處于一定范圍，不僅物料間相容性好，且聚合平穩，綜合作用得到的制品的附著 力、抗沖擊、硬度、柔韌性、耐候性、耐老化性、耐酸堿性極為優異，另外通過采用一定的工藝 制備上述制品并合理控制各步驟的參數處于一定的范圍，得到的改性水性醇酸樹脂不僅抗 沖擊、硬度、附著力進一步增強，且其耐候性、耐老化性、耐酸堿性極為優異，進一步通過選 用一定助溶劑、中和劑配合協同作用，與其他物料配合作用可使制品的干燥速度極快，且制 品內外的干燥速度達到高度統一；其中所采用的乙二醇為廢次料，其來源可為煙草工業、紡 織工業及化妝品行業，既可大大降低制品的生產成本，有解決了乙二醇廢料的處理問題，節 約資料，安全環保。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發明提出的一種改性水性醇酸樹脂的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 如圖1所示，圖1是本發明提出的一種改性水性醇酸樹脂的制備工藝流程圖。
[0021] 實施例1
[0022] -種改性水性醇酸樹脂，其原料按重量份包括：椰子油30份，順丁烯二酸酐20份， 對苯二甲酸5份，二苯基二羧酸1. 5份，乙二醇廢料2份，三羥甲基丙烷3份，二羥甲基丙酸 20份，抗氧劑2. 5份，助溶劑25份，中和劑16份，二丁基氧化錫氯化物0. 05份，二丁基二月 桂酸錫〇. 5份，水20份，對二甲苯18份，間二甲苯16份，引發劑0. 4份，苯乙烯1份，甲基 丙烯酸甲酯28份，甲基丙烯酸2份，丙烯酸正丁酯15份。
[0023] 實施例2
[0024] -種改性水性醇酸樹脂，其原料按重量份包括：椰子油45份，順丁烯二酸酐16份， 對苯二甲酸6份，二苯基二羧酸0. 5份，乙二醇廢料3. 5份，三羥甲基丙烷1份，二羥甲基丙 酸25份，抗氧劑0. 5份，助溶劑35份，中和劑12份，二丁基氧化錫氯化物0. 2份，二丁基二 月桂酸錫0. 3份，水30份，對二甲苯12份，間二甲苯20份，引發劑0. 1份，苯乙烯6份，甲 基丙烯酸甲酯20份，甲基丙烯酸6份，丙烯酸正丁酯10份。
[0025] 實施例3
[0026] -種改性水性醇酸樹脂，其原料按重量份包括：椰子油40份，順丁烯二酸酐18份， 對苯二甲酸5. 2份，二苯基二羧酸1. 4份，乙二醇廢料2. 5份，三羥甲基丙烷2. 3份，二羥甲 基丙酸21份，抗氧劑1. 5份，助溶劑30份，中和劑15份，二丁基氧化錫氯化物0. 08份，二 丁基二月桂酸錫〇. 4份，水22份，對二甲苯16份，間二甲苯18份，引發劑0. 3份，苯乙烯2 份，甲基丙烯酸甲酯24份，甲基丙烯酸3份，丙烯酸正丁酯14份；
[0027] 所述引發劑由過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過氧化苯甲酰組成。所述助溶劑由 乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯組成。所述中和劑由三乙胺、二甲基乙醇 胺組成。
[0028] 參照圖1，上述改性水性醇酸樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0029] S1、將二苯基二羧酸、對苯二甲酸、乙二醇廢料、對二甲苯及二丁基氧化錫氯化物 加入反應瓶中，反應瓶通氮氣保護，將反應瓶內物料從室溫加熱至140°C保溫3h，其中升溫 速度為3°C /min ;繼續升溫至175°C保溫lh，其中升溫速度為3°C /min ;繼續升溫至195°C 保溫2h ;繼續升溫至210°C，保溫至物料酸值為15mgKOH/g，降溫至室溫得到物料A ;
[0030] S2、向Sl得到的物料A中加入椰子油、順丁烯二酸酐、三羥甲基丙烷、二羥甲基丙 酸、抗氧劑及二丁基二月桂酸錫，通氮氣保護，將物料從室溫加熱至70°C保溫40min，其中 升溫速度為〇. 5°C /min ;繼續升溫至160°C保溫40min，其中升溫速度為4°C /min ;繼續升溫 至210°C，保溫至物料酸值為50mgK0H/g，降溫至室溫得到物料B ;
[0031] S3、向S2得到的物料B中加入水，通入氮氣保護，升高溫度至80°C，加入引發劑及 間二甲苯攪拌15min，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸及丙烯酸正丁酯的混合物 進行攪拌，加入速度為〇. 2份/min ;加入完全后升高溫度至130°C保溫IOh得到物料C ;
[0032] S4、將S3得到的物料C蒸餾除去二甲苯，然后降溫至95°C加入助溶劑攪拌均勻，繼 續降溫至70°C加入中和劑攪拌25min，過濾，冷卻得到改性水性醇酸樹脂。
[0033] 實施例4
[0034] -種改性水性醇酸樹脂，其原料按重量份包括：椰子油42份，順丁烯二酸酐17份， 對苯二甲酸5. 4份，二苯基二羧酸1份，乙二醇廢料3份，三羥甲基丙烷I. 5份，二羥甲基丙 酸23份，抗氧劑1份，助溶劑32份，中和劑14份，二丁基氧化錫氯化物0. 12份，二丁基二 月桂酸錫0. 35份，水24份，對二甲苯14份，間二甲苯19份，引發劑0. 2份，苯乙烯4份，甲 基丙烯酸甲酯22份，甲基丙烯酸5份，丙烯酸正丁酯12份；
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