CN102286246A - 一种短油度醇酸树脂及低气味聚氨酯漆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种短油度醇酸树脂，以及包括所述醇酸树脂的低气味聚氨酯漆，在树脂设计中加入己二酸长链结构，并且搭配三官能团醇、四官能团醇两种不同结构的醇使树脂分子链的立体结构增强，提升产品成膜过程中的释放性，大大的降低了家具产品的气味。在正常待干的24小时内将气味释放完，从而达到低气味。
Description
技术领域
本发明涉及一种短油度醇酸树脂、以及以所述醇酸树脂为关键成膜物质的油漆，尤其涉及一种溶剂释放速度快、低气味的聚氨酯漆。
背景技术
醇酸树脂是一种分子量相对较低的聚合物，通过多元酸和多元醇的酯化反应而制得，并用油脂或脂肪酸进行改性。在空气干燥的过程中，可以对不饱和脂肪酸进行氧化，从而形成交联网络。
随着石油价格的飞涨，以及能源的日益短缺，对石油依赖较少的醇酸树脂涂料日益显示出其优越性，目前已经广泛用于生产高质量的装饰涂料。
随着关于VOC排放的限制性法规不断增加，以及人们的生活水平的提高，对家具、装修气味方面的要求也提出了更高的要求，近年消费者对这些方面提出要求越来越多。以水为溶剂的醇酸树脂已有专利报道，如专利CN101654514A公开的水溶性醇酸玩具漆，成膜物质由妥尔油酸、偏苯三酸酐、季戊四醇等单体缩聚制备，并以水为溶剂。水溶性醇酸树脂虽然污染少，但是干燥速度慢，成本高，因此目前在国内仍以使用有机溶剂型涂料为主。
由于传统的家具漆成膜过程中溶剂释放速度慢，在施工完后伴随着交联反应、溶剂的释放，会在较长一段时间内残留一定的气味，如何提升家具干燥过程中气味的释放速度，使气味以尽快的时间释放完，是摆在传统油漆面前亟待解决的难题。
发明内容
本发明提供了一种短油度醇酸树脂、以及包括所述短油度醇酸树脂的聚氨酯漆，提升了产品成膜过程中的释放性能，使气味在短时间内释放完全，大大降低了家具产品的气味。
本发明第一个目的是提供一种短油度醇酸树脂，所述短油度醇酸树脂由酸和/或油与醇通过缩聚反应制备得到，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它二元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
本发明第二个目的是提供一种制备上述短油度醇酸树脂的方法，采用酸和/或油与醇进行缩聚，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它多元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
本发明第三个目的是提供一种包括上述短油度醇酸树脂的低气味聚氨酯漆，所述短油度醇酸树脂由酸和/或油与醇通过缩聚反应制备得到，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它二元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
所述短油度醇酸树脂与多异氰酸酯共用，可调整聚氨酯漆成膜过程中的溶剂释放速度。因此，本发明所述低气味聚氨酯漆可以为双组份，短油度醇酸树脂或其组合物为第一组分，多异氰酸酯和/或固化剂为第二组分。
所述低气味聚氨酯漆第一组分还包括溶剂、助剂、填料等等，并且，固含量优选为65~80%，最优选为70%。
根据本发明上述低气味聚氨酯漆的一种优选实施方式，第一种组分包括：
上述的短油度醇酸树脂 70~80重量份；
溶剂 10~15重量份；
还可以包括：
填料 12~14重量份；
助剂 1~3重量份。
其中，所述溶剂可以是水、芳烃、酯类溶剂；
所述填料可以是增强剂、颜料，如碳酸钙、硫酸钙、硅酸钙、二氧化硅、硅酸镁（滑石粉）、硅酸铝（高岭土、瓷土）、硫酸钡（重晶石）、云母。
所述助剂可以是增塑剂、消泡剂、抗氧剂、紫外稳定剂或紫外线吸收剂、分散剂、润湿剂、流平剂等等。
本发明上述内容，其中：
所述短油度醇酸树脂，数均分子量优选为10000~100000。
所述其它多元羧酸和/或其酸酐包括邻苯二甲酸和/或邻苯二甲酸酐，还可以包括少量的顺丁烯二酸酐（顺酐）和/或顺丁烯二酸。
所述己二酸单体占单体用量的重量百分比为1.5~5%。
所述醇优选为三元醇与四元醇的混合物，三元醇如甘油、三羟甲基丙烷（2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇），四元醇如季戊四醇等等；所述三元醇或四元醇也可以是制备醇酸树脂常用的其它多元醇。
所述四元醇占单体用量的重量百分比为1.5~5%。
所述不饱和脂肪酸可以是大豆油酸、亚麻仁油酸、椰子油酸、或制备醇酸树脂常用的其它脂肪酸，应当理解的是，本发明中所述不饱和脂肪酸也可以采用相应的油来代替，如甘油三不饱和脂肪酸酯、大豆油、椰子油等等，并同样包含在本发明范围内。
本发明在醇酸树脂中加入己二酸长链结构，增加主链长度，并搭配三官能团和四官能团醇至少两种不同结构的多元醇，使醇酸树脂分子链的立体结构增加，从而提升了产品成膜过程中的释放性能，大大降低了家具产品的气味。
具体实施方式
本发明提供了一种短油度醇酸树脂和低气味聚氨酯漆，通过加强树脂的立体结构，答复提升了释放性能。
本发明短油度醇酸树脂由所述短油度醇酸树脂由酸和/或油与醇通过缩聚反应制备得到，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它二元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
本发明低气味聚氨酯漆以及上述短油度醇酸树脂为关键成膜物质，第一组分可以包括：
上述的短油度醇酸树脂 70~80重量份；
溶剂 10~15重量份；
还可以包括：
填料 12~14重量份；
助剂 1~3重量份。
所述低气味聚氨酯漆第二组分包括多异氰酸酯、或者还可以包括固化剂。
下面通过具体实施例对本发明短油度醇酸树脂以及低气味聚氨酯漆进行详细的介绍和描述，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
设计短油度醇酸树脂，原料单体包括：大豆油酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷，其中，季戊四醇用量占总单体用量的2.5wt%，己二酸用量占总单体用量的2wt%。将上述单体按照现有技术进行缩聚反应，制备出短油度醇酸树脂。
本实施例中，低气味聚氨酯漆第一组分包括：
所设计制备的短油度醇酸树脂 70重量份；
溶剂 10重量份。
实施例2
设计短油度醇酸树脂，原料单体包括：大豆油酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷，其中，季戊四醇用量占总单体用量的2.5wt%，己二酸用量占总单体用量的2wt%。并加入顺酐（可以是少量），将上述单体按照现有技术进行缩聚反应，制备出短油度醇酸树脂。
本实施例中，低气味聚氨酯漆第一组分包括：
所设计制备的短油度醇酸树脂 74重量份；
溶剂 11重量份；
填料 12~14重量份；
助剂 1~3重量份。
实施例3
设计短油度醇酸树脂，原料单体包括：椰子油酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷，其中，季戊四醇用量占总单体用量的3.7wt%，己二酸用量占总单体用量的4.5wt%。并加入顺酐（可以是少量），将上述单体按照现有技术进行缩聚反应，制备出短油度醇酸树脂。
本实施例中，低气味聚氨酯漆第一组分包括：
所设计制备的短油度醇酸树脂 76重量份；
溶剂 13重量份；
填料 13重量份；
助剂 1重量份。
实施例4
设计短油度醇酸树脂，原料单体包括：椰子油酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷，其中，季戊四醇用量占总单体用量的4.3wt%，己二酸用量占总单体用量的2.3wt%。将上述单体按照现有技术进行缩聚反应，制备出短油度醇酸树脂。
本实施例中，低气味聚氨酯漆第一组分包括：
所设计制备的短油度醇酸树脂 70重量份；
溶剂 15重量份；
填料 14重量份；
助剂 3重量份。
实施例5
设计短油度醇酸树脂，原料单体包括：大豆油酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油，其中，季戊四醇用量占总单体用量的5wt%，己二酸用量占总单体用量的2.8wt%。并加入顺酐（可以是少量），将上述单体按照现有技术进行缩聚反应，制备出短油度醇酸树脂。
本实施例中，低气味聚氨酯漆第一组分包括：
所设计制备的短油度醇酸树脂 79重量份；
溶剂 13重量份；
填料 12重量份；
助剂 2重量份。
实施例6
设计短油度醇酸树脂，原料单体包括：大豆油酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷、甘油，其中，季戊四醇用量占总单体用量的1.5wt%，己二酸用量占总单体用量的1.5wt%。并加入顺酐（可以是少量），将上述单体按照现有技术进行缩聚反应，制备出短油度醇酸树脂。
本实施例中，低气味聚氨酯漆第一组分包括：
所设计制备的短油度醇酸树脂 79重量份；
溶剂 13重量份；
填料 12重量份；
助剂 2重量份。
上述实施例中，低气味聚氨酯漆还包括第二组分，第二组分为多异氰酸酯，和/或固化剂。
将上述实施例中制备的聚氨酯漆，参照现有技术进行涂膜，正常待干，24小时内气味基本全部释放，24小时后人已经觉察不出气味。
经检测，本发明上述实施例制备的清面漆形成的漆膜，硬度在H以上，附着力为1级，符合家具对漆膜的要求。
通过上述实施例的描述，本领域技术人员能够理解的是，根据本发明短油度醇酸树脂中采用的脂肪酸的不同，也可以不与多异氰酸酯共用，而是制备成干性醇酸树脂，自干或加入干燥剂进行氧化交联干燥成膜。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种低气味聚氨酯漆，其特征在于，包括短油度醇酸树脂，所述短油度醇酸树脂由酸和/或油与醇通过缩聚反应制备得到，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它二元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯漆，其特征在于，所述己二酸单体占单体用量的重量百分比为1.5~5%。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯漆，其特征在于，所述四元醇占单体用量的重量百分比为1.5~5%。
4.根据权利要求1或3所述的聚氨酯漆，其特征在于，所述四元醇为季戊四醇。
5.根据权利要求1或3所述的聚氨酯漆，其特征在于，所述三元醇为三羟甲基丙烷。
6.一种用于权利要求1所述清面漆的短油度醇酸树脂，其特征在于，所述短油度醇酸树脂由酸和/或油与醇通过缩聚反应制备得到，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它二元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
7.根据权利要求6所述的短油度醇酸树脂，其特征在于，所述己二酸单体单元占主链总单体单元数量百分比为1.5~5%。
8.根据权利要求6所述的短油度醇酸树脂，其特征在于，所述醇为三元醇与四元醇的混合物。
9.根据权利要求8所述的短油度醇酸树脂，其特征在于，所述四元醇在所述醇中质量百分比为1.5~5%。
10.一种制备如权利要求6所述短油度醇酸树脂的方法，其特征在于，采用酸和/或油与醇进行缩聚，其中：
所述酸包括脂肪酸、己二酸、其它二元羧酸和/或其酸酐；
所述醇至少包括三元醇与四元醇。
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