1.本发明属于醇酸树脂技术领域，具体地，涉及一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂及其制备方法。
背景技术：2.目前，醇酸树脂漆成膜后是否容易打磨，已成为评价醇酸树脂生产厂家产品质量的一项重要指标，为了提高醇酸树脂漆成膜后的打磨性能，许多厂家采用了各种各样办法：例如降低树脂的粘度，这种方法容易导致树脂的活性降低，甚至造成漆膜干燥后开裂；有的在醇酸树脂中添加富马酸类物质，打磨性能提高了，但是容易引起醇酸树脂漆膜表面发粘等现象；有的在醇酸树脂中复合其他改性树脂，但成本过高，不利于大规模生产。
3.醇酸树脂制备环保漆的打磨性能受醇酸树脂的交联密度的影响，通过设计和优化醇酸树脂的配方及制备方法，提高漆膜的交联密度，优化选择多元醇和多元酸酐混合物以提高醇酸树脂的支化程度，这样不仅可以提高醇酸树脂漆膜的打磨性和干性，满足不同使用场景的要求，同时成本相对低廉。
技术实现要素：4.为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂及其制备方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，包括以下重量份原料：多元醇15-18份、多元酸酐混合物25-28份、油酸20-25份、苯甲酸3-4份、二甲苯3-4份、甲苯30份、c-21型抗氧化剂0.15份和打磨助剂0.1份。
7.所述多元醇为季戊四醇和乙二醇的混合物，季戊四醇和乙二醇的用量比为2-3ml：1ml。
8.进一步地，所述多元酸酐混合物为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物，邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的用量比为100-110ml：1ml。
9.进一步地，所述打磨助剂通过以下步骤制得：
10.依次向反应釜中加入硬脂酸盐、乳化剂和有机溶剂，反应釜加热升温到90℃，搅拌反应2h，制得所述打磨助剂；其中，硬脂酸盐、乳化剂和有机溶剂的用量比为15g:50ml:100ml。
11.进一步地，所述硬脂酸盐为硬脂酸钴、硬脂酸锰和硬脂酸铈中的一种。
12.进一步地，所述乳化剂为山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯、聚乙二醇月桂酸酯和聚乙二醇油酸酯中的一种。
13.进一步地，所述有机溶剂为丙酮、乙醚和三氯甲烷中的一种。
14.一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂由以下步骤制备：
15.步骤a1：依次向反应釜中加入原料：多元醇、多元酸酐混合物、油酸、苯甲酸、c-21
型抗氧化剂和总用量一半的二甲苯，向反应釜中通入氮气保护，维持30min；
16.步骤a2：反应釜升温至140℃后开启搅拌，同时打开立式冷凝器，监测冷凝器出馏温度，保证出馏温度始终小于102℃，维持1h，然后向反应釜中通入氮气，维持30min，结束后，反应釜继续升温至200℃后保温；
17.步骤a3：当立式冷凝器出馏温度小于90℃时，向反应釜中加入剩余另一半的二甲苯，继续保持冷凝回流，保温2h，然后向反应釜中通入氮气降温，反应釜降至室温后，向反应釜中加入甲苯和打磨助剂，搅拌1h，制得醇酸树脂。
18.进一步地，步骤a3中制得的醇酸树脂的固含量为68-72％、25℃条件下的粘度为3000-5000mpa
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s、酸值小于10mgkoh/g、色泽度小于2、细度小于20μm。
19.本发明的有益效果：
20.本发明的多元醇中引入乙二醇来优化反应的平均官能度，乙二醇为2官能度醇，季戊四醇为4官能度醇，乙二醇和季戊四醇配合使用，既能调节官能度，使聚合平稳，同时能够避免树脂胶化，合理地配比乙二醇和季戊四醇的用量比，可以通过优化交联密度进而提升漆膜的打磨性，本发明按照用量比为2-3ml：1ml的比例混合季戊四醇和乙二醇，乙二醇改善了传统醇酸树脂环保漆打磨性差的问题。
21.同时，本发明的多元酸酐混合物中引入了顺丁烯二酸酐，顺丁烯二酸酐与多元醇反应生成不饱和聚酯，引入顺丁烯二酸酐可提高漆膜的干燥速率和硬度。
22.最后，本发明制备的打磨助剂，成分中的硬脂酸盐作为中和剂与残余的酸反应，降低了树脂的酸值，醇酸树脂的酸值过高会导致漆膜不耐老化和黄化，同时，因为硬脂酸盐具有脂肪烃，脂肪烃赋予了硬脂酸盐优异的润滑性，混合硬脂酸盐制备的打磨助剂，可以增强醇酸树脂的打磨性，通常硬脂酸盐很难溶解，通过预先与乳化剂和有机溶剂混合，达到预溶解分散的作用。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.制备打磨助剂：
26.依次向反应釜中加入硬脂酸钴、山梨醇脂肪酸酯和丙酮，反应釜加热升温到90℃，搅拌反应2h，制得所述打磨助剂；其中，硬脂酸钴、山梨醇脂肪酸酯和丙酮的用量比为15g:50ml:100ml。
27.实施例2
28.制备一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂：
29.步骤a1：依次向反应釜中加入合成原料及其重量份：多元醇15份、多元酸酐混合物25份、油酸20份、苯甲酸3份、c-21型抗氧化剂0.15份和二甲苯1.5份，向反应釜中通入氮气保护，维持30min；
30.步骤a2：反应釜升温至140℃后开启搅拌，同时打开立式冷凝器，监测冷凝器出馏
温度，保证出馏温度始终小于102℃，维持1h，然后向反应釜中通入氮气，维持30min，结束后，反应釜继续升温至200℃后保温；
31.步骤a3：当立式冷凝器出馏温度小于90℃时，向反应釜中补加二甲苯1.5份，继续保持冷凝回流，保温2h，然后向反应釜中通入氮气降温，反应釜降至室温后，向反应釜中加入甲苯30份和实施例1制备的打磨助剂0.1份，搅拌1h，制得醇酸树脂；
32.其中多元醇为季戊四醇和乙二醇的混合物，季戊四醇和乙二醇的用量比为2ml：1ml；
33.其中多元酸酐混合物为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物，邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的用量比为100ml：1ml；
34.其中步骤a3中，步骤a3中制得的醇酸树脂的固含量为69％、25℃条件下的粘度为4100mpa
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s、酸值为7mgkoh/g、色泽度为1、细度为18μm。
35.实施例3
36.制备一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂：
37.步骤a1：依次向反应釜中加入合成原料及其重量份：多元醇17份、多元酸酐混合物27份、油酸23份、苯甲酸4份、c-21型抗氧化剂0.15份和二甲苯1.5份，向反应釜中通入氮气保护，维持30min；
38.步骤a2：反应釜升温至140℃后开启搅拌，同时打开立式冷凝器，监测冷凝器出馏温度，保证出馏温度始终小于102℃，维持1h，然后向反应釜中通入氮气，维持30min，结束后，反应釜继续升温至200℃后保温；
39.步骤a3：当立式冷凝器出馏温度小于90℃时，向反应釜中补加二甲1.5份，继续保持冷凝回流，保温2h，然后向反应釜中通入氮气降温，反应釜降至室温后，向反应釜中加入甲苯30份和实施例1制备的打磨助剂0.1份，搅拌1h，制得醇酸树脂；
40.其中多元醇为季戊四醇和乙二醇的混合物，季戊四醇和乙二醇的用量比为2.7ml：1ml；
41.其中多元酸酐混合物为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物，邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的用量比为105ml：1ml；
42.其中步骤a3中，步骤a3中制得的醇酸树脂的固含量为69％、25℃条件下的粘度为4300mpa
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s、酸值为7mgkoh/g、色泽度为1、细度为18μm。
43.实施例4
44.制备一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂：
45.步骤a1：依次向反应釜中加入合成原料及其重量份：多元醇18份、多元酸酐混合物28份、油酸25份、苯甲酸4份、c-21型抗氧化剂0.15份和二甲苯1.5份，向反应釜中通入氮气保护，维持30min；
46.步骤a2：反应釜升温至140℃后开启搅拌，同时打开立式冷凝器，监测冷凝器出馏温度，保证出馏温度始终小于102℃，维持1h，然后向反应釜中通入氮气，维持30min，结束后，反应釜继续升温至200℃后保温；
47.步骤a3：当立式冷凝器出馏温度小于90℃时，向反应釜中补加二甲苯2份，继续保持冷凝回流，保温2h，然后向反应釜中通入氮气降温，反应釜降至室温后，向反应釜中加入甲苯30份和实施例1制备的打磨助剂0.1份，搅拌1h，制得醇酸树脂；
48.其中多元醇为季戊四醇和乙二醇的混合物，季戊四醇和乙二醇的用量比为3ml：1ml；
49.其中多元酸酐混合物为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物，邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的用量比为110ml：1ml；
50.其中步骤a3中，步骤a3中制得的醇酸树脂的固含量为69％、25℃条件下的粘度为4500mpa
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s、酸值为7mgkoh/g、色泽度为1、细度为18μm。
51.对比例1
52.将实施例3中的季戊四醇和乙二醇的用量比调整为1ml：1ml，其余原料及制备过程保持不变。
53.对比例2
54.将实施例3中的季戊四醇和乙二醇的用量比调整为4ml：1ml，其余原料及制备过程保持不变。
55.对比例3
56.将实施例2中步骤a1的多元酸酐混合物25份替换为邻苯二甲酸酐25份，其余原料及制备过程保持不变。
57.对比例4
58.将实施例4中步骤a3的打磨助剂0.1份移除，其余原料及制备过程保持不变。
59.将实施例2-4和对比例1-4制得的环保漆用醇酸树脂分别进行进行树脂性能检测和漆膜性能检测，相关标准及评价方式如下：
60.酸度测试方法参考gb/t2895-2008；
61.粘度测试方法参考gb/t1723-1979；
62.打磨性评价：选用在浅色贴面胶合板上喷涂醇酸树脂漆，待漆膜实干后再进行打磨评价，为了将打磨性表征数字化，将打磨性进行了等级划分；
63.打磨性表征具体方法如下：
64.浅色贴面胶合板上喷涂一道，喷涂量为80-100g/m2，成膜条件为表干后50℃烘12h测试，400目砂纸来回打磨20次，观察出粉及粘砂纸情况。将打磨性等级划分为：5级(出粉较多，完全不粘砂纸)，4级(出粉较多，轻微粘砂纸)，3级(出粉较少，轻微粘砂纸)，2级(出粉较少，严重粘砂纸)，1级(出粉差，明显起卷，严重粘砂纸)；
65.表干时间和实干时间测试方法参考gb/t1728-1989；
66.硬度测试方法参考gb/t6739-1996。
67.具体测试数据如表1所示：
68.表1
[0069][0070]
数据测试条件：温度27℃；湿度80％。
[0071]
由表1数据可以得出如下结论：
[0072]
1)对比实施例2-4和对比例1-2的打磨性可得，季戊四醇和乙二醇混合比例位于2-3ml：1ml之间，打磨性能优异，优选地，季戊四醇和乙二醇混合比例为2.7ml：1ml时，打磨性能最优；
[0073]
2)对比实施例2和对比例3的表干时间、实干时间和硬度可得，本发明的多元酸酐混合物中引入了顺丁烯二酸酐，因为顺丁烯二酸酐与多元醇反应会生成不饱和聚酯，加入顺丁烯二酸酐后，醇酸树脂漆膜的表干时间和实干时间明显降低，并且醇酸树脂漆膜的硬度明显提高；
[0074]
3)对比实施例4和对比例4的打磨性能和酸值可得，本发明制备的打磨助剂能够有效提升醇酸树脂漆膜的打磨性能，同时，加入打磨助剂后，打磨助剂主要成分硬脂酸盐能够与残余的酸反应，醇酸树脂的酸值降低了。
[0075]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0076]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，其特征在于：包括以下重量份原料：多元醇15-18份、多元酸酐混合物25-28份、油酸20-25份、苯甲酸3-4份、二甲苯3-4份、甲苯30份、c-21型抗氧化剂0.15份和打磨助剂0.1份；所述多元醇为季戊四醇和乙二醇的混合物，季戊四醇和乙二醇的用量比为2-3ml：1ml。2.根据权利要求1所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，其特征在于：所述多元酸酐混合物为邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的混合物，邻苯二甲酸酐和顺丁烯二酸酐的用量比为100-110ml：1ml。3.根据权利要求1所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，其特征在于：所述打磨助剂通过以下步骤制得：依次向反应釜中加入硬脂酸盐、乳化剂和有机溶剂，反应釜加热升温到90℃，搅拌反应2h，制得所述打磨助剂；其中，硬脂酸盐、乳化剂和有机溶剂的用量比为15g:50ml:100ml。4.根据权利要求3所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸钴、硬脂酸锰和硬脂酸铈中的一种。5.根据权利要求3所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，其特征在于：所述乳化剂为山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯、聚乙二醇月桂酸酯和聚乙二醇油酸酯中的一种。6.根据权利要求3所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、乙醚和三氯甲烷中的一种。7.根据权利要求1所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a1：依次向反应釜中加入原料：多元醇、多元酸酐混合物、油酸、苯甲酸、c-21型抗氧化剂和总用量一半的二甲苯，向反应釜中通入氮气保护，维持30min；步骤a2：反应釜升温至140℃后开启搅拌，同时打开立式冷凝器，监测冷凝器出馏温度，保证出馏温度始终小于102℃，维持1h，然后向反应釜中通入氮气，维持30min，结束后，反应釜继续升温至200℃后保温；步骤a3：当立式冷凝器出馏温度小于90℃时，向反应釜中加入剩余另一半的二甲苯，继续保持冷凝回流，保温2h，然后向反应釜中通入氮气降温，反应釜降至室温后，向反应釜中加入甲苯和打磨助剂，搅拌1h，制得醇酸树脂。8.根据权利要求7所述的一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：步骤a3中制得的醇酸树脂的固含量为68-72％、25℃条件下的粘度3000-5000mpa
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s、酸值小于10mgkoh/g、色泽度小于2、细度小于20μm。
技术总结本发明涉及一种打磨性能优良的环保漆用醇酸树脂及其制备方法，属于醇酸树脂技术领域，所述醇酸树脂包括如下重量份原料：多元醇15-18份、多元酸酐混合物25-28份、油酸20-25份、苯甲酸3-4份、二甲苯3-4份、甲苯30份、C-21型抗氧化剂0.15份和打磨助剂0.1份，本发明的原料多元醇中引入特定比例用量的乙二醇和季戊四醇，优化了反应的平均官能度，进而优化了反应的交联密度，提升了漆膜的打磨性能；加入由硬脂酸盐、乳化剂和有机溶剂制备的打磨助剂，进一步提升了漆膜的打磨性能的同时降低了醇酸树脂的酸值；原料多元酸酐混合物中引入了顺丁烯二酸酐，能够提升漆膜的干燥速率和硬度。度。
技术研发人员：骆琛
受保护的技术使用者：安徽省海徽化工有限公司
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/7/5
