本發(fā)明屬于樹脂,具體是一種快干型醇酸樹脂及其制備方法。
背景技術:
1、醇酸樹脂的制備方法是將多官能醇、多元酸以及植物油或植物油酸縮聚脂化而成,不同種類的植物油或脂肪酸分子中雙鍵的數(shù)量不同,由此可劃分為干性、不干和半干性醇酸樹脂,具有良好的光澤、柔韌性和耐久性,因此被廣泛應用于涂料、油墨和塑料等領域。
2、醇酸樹脂的干燥速度受溶劑揮發(fā)、氧化聚合、溫度、濕度以及涂層厚度的影響。氧化聚合反應需要從空氣中吸收氧氣,逐漸發(fā)生化學反應,整個固化過程通常需要數(shù)周甚至數(shù)月時間,從而導致施工周期延長,影響工作效率;干燥速度慢還可能導致漆膜的硬度不足,從而影響其耐磨性和耐久性。因此,如何通過對其改性,有效提高醇酸樹脂的干燥速度,對提高醇酸樹脂的漆膜性能具有重要的意義。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種快干型醇酸樹脂及其制備方法。
2、本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的,通過以下技術方案實現(xiàn):
3、一種快干型醇酸樹脂,以重量份計,由以下原料組成:10~12份三羥甲基丙烷、8~15份鄰苯二甲酸酐、15~18份亞麻油酸、5~8份四端烯基對苯二甲酸衍生物、15~20份二甲苯、2~3份苯乙烯和0.02~0.03份引發(fā)劑;
4、所述四端烯基對苯二甲酸衍生物是由5-羥基戊基4-甲基苯磺酸酯和溴丙烯對2,3,5,6-四羥基對苯二甲酸改性制備得到。
5、所述四端烯基對苯二甲酸衍生物按照如下方法制備得到:
6、1)將2,3,5,6-四羥基對苯二甲酸、5-羥基戊基4-甲基苯磺酸酯和碳酸鉀加入乙腈中,攪拌溶解后,加熱回流反應10~20h,反應完成后,過濾,所得濾液減壓蒸餾去除溶劑,得到5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物;
7、2)將步驟1)得到的5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物加入甲醇中,再加入三甲基氯硅烷,攪拌混合均勻,在25~30℃下反應12~24h,反應完成后,加入飽和碳酸氫鈉水溶液,攪拌至無氣泡,再加入二氯甲烷,分出有機層,將所得有機層減壓蒸餾去除溶劑,得到羧基保護的5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物;
8、3)將步驟2)得到的羧基保護的5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物、溴丙烯和氫化鈉加入四氫呋喃中,攪拌溶解后,加熱至40~50℃反應5~10h,反應完成后,向所得反應液中加入甲醇,淬滅反應,減壓蒸餾去除溶劑后,再加入二氯甲烷溶解,過濾,所得濾液減壓蒸餾去除二氯甲烷,得到羧基保護的四端烯基對苯二甲酸衍生物;
9、4)將步驟3)制備的羧基保護的四端烯基對苯二甲酸衍生物加入甲醇中,攪拌溶解后再加入氫氧化鈉,在25~35℃下反應10~20h,反應完成后加水,再加入二氯甲烷萃取,將所得有機層旋干,得到四端烯基對苯二甲酸衍生物。
10、步驟1)中所述2,3,5,6-四羥基對苯二甲酸、5-羥基戊基4-甲基苯磺酸酯、碳酸鉀和乙腈的質量比為1:4.5~6:2.5~3.5:15~20。
11、步驟2)中所述5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物、甲醇、三甲基氯硅烷、飽和碳酸氫鈉水溶液和二氯甲烷的質量比為1:5~10:0.55~0.6:5~8:5~8。
12、步驟3)中所述羧基保護的5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物、溴丙烯、氫化鈉、四氫呋喃、甲醇和二氯甲烷的質量比為1:1~1.5:0.2~0.25:5~10:5~8:5~10。
13、步驟4)中所述羧基保護的四端烯基對苯二甲酸衍生物、甲醇、氫氧化鈉、水和二氯甲烷的質量比為1:5~10:0.2~0.3:8~10:8~10。
14、所述引發(fā)劑為過氧化苯甲?;蜻^氧化苯甲酰叔丁酯。
15、所述快干型醇酸樹脂的制備方法,包括以下步驟:
16、以重量份計,氮氣保護下,將10~12份三羥甲基丙烷、8~15份鄰苯二甲酸酐、15~18份亞麻油酸、5~8份四端烯基對苯二甲酸衍生物和5份二甲苯加入反應釜中,加熱至180~220℃進行縮合反應,反應至酸值為10~15mgkoh/g,降溫至100℃以下,加入10~15份二甲苯兌稀,再向其中加入2~3份苯乙烯和0.02~0.03份引發(fā)劑,加熱至100~120℃,反應2~3h,反應完成后,降溫,得到快干型醇酸樹脂。
17、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
18、本發(fā)明的快干型醇酸樹脂,使用四端烯基對苯二甲酸衍生物對醇酸樹脂改性,一方面,四端烯基對苯二甲酸衍生物中含有戊基鏈,可以在制備醇酸樹脂的過程中形成支鏈,增加支化度,降低分子間作用力,降低黏度;同時支化結構增加了樹脂的多孔網(wǎng)絡結構,提高了氧氣的擴散速度,加快醇酸樹脂的干燥速度;另一方面,引入了多官能團(烯鍵),可以在醇酸樹脂中形成更多的交聯(lián)點,與苯乙烯共聚,形成三維網(wǎng)絡結構,進一步提高干燥速度。
19、本發(fā)明的快干型醇酸樹脂,利用四端烯基對苯二甲酸衍生物和苯乙烯協(xié)同改性,制備的快干型醇酸樹脂具有優(yōu)良的力學性能,同時縮短干燥時間,足以滿足市場對快干型材料的需求。
1.一種快干型醇酸樹脂,其特征在于:以重量份計,由以下原料組成:10~12份三羥甲基丙烷、8~15份鄰苯二甲酸酐、15~18份亞麻油酸、5~8份四端烯基對苯二甲酸衍生物、15~20份二甲苯、2~3份苯乙烯和0.02~0.03份引發(fā)劑;
2.如權利要求1所述的快干型醇酸樹脂,其特征在于:所述四端烯基對苯二甲酸衍生物按照如下方法制備得到:
3.如權利要求2所述的快干型醇酸樹脂,其特征在于:步驟1)中所述2,3,5,6-四羥基對苯二甲酸、5-羥基戊基4-甲基苯磺酸酯、碳酸鉀和乙腈的質量比為1:4.5~6:2.5~3.5:15~20。
4.如權利要求2所述的快干型醇酸樹脂,其特征在于:步驟2)中所述5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物、甲醇、三甲基氯硅烷、飽和碳酸氫鈉水溶液和二氯甲烷的質量比為1:5~10:0.55~0.6:5~8:5~8。
5.如權利要求2所述的快干型醇酸樹脂,其特征在于:步驟3)中所述羧基保護的5-羥基戊基對苯二甲酸衍生物、溴丙烯、氫化鈉、四氫呋喃、甲醇和二氯甲烷的質量比為1:1~1.5:0.2~0.25:5~10:5~8:5~10。
6.如權利要求2所述的快干型醇酸樹脂,其特征在于:步驟4)中所述羧基保護的四端烯基對苯二甲酸衍生物、甲醇、氫氧化鈉、水和二氯甲烷的質量比為1:5~10:0.2~0.3:8~10:8~10。
7.如權利要求1所述的快干型醇酸樹脂,其特征在于:所述引發(fā)劑為過氧化苯甲?;蜻^氧化苯甲酰叔丁酯。
8.權利要求1所述的快干型醇酸樹脂的制備方法,其特征在于:包括以下步驟: