本發(fā)明專利技術涉及涂料技術領域，特別涉及一種水性生物基涂料及其制備方法和應用。該水性生物基涂料包括如下的組分：水性衣康酸基不飽和聚酯，丙烯酸改性不飽和植物油，引發(fā)劑，所述水性衣康酸基不飽和聚酯和丙烯酸改性不飽和植物油的質量比為1：0.2～2.5。本發(fā)明專利技術的水性生物基涂料采用部分不飽和植物油取代水性衣康酸基不飽和聚酯，將不飽和植物油的柔性鏈段與較高活性的碳碳雙鍵引入涂料體系，成為涂料體系的重要組成部分，提高涂層柔韌性與硬度，提高涂層交聯(lián)密度，改善涂層綜合性能。改善涂層綜合性能。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種水性生物基涂料及其制備方法和應用
[0001]本專利技術涉及涂料
，特別涉及一種水性生物基涂料及其制備方法和應用。
技術介紹
[0002]聚酯是最有前途的聚合物之一，廣泛應用于日常生活中。由于其特性，聚酯常被用作涂料材料、粘合劑、層壓板、油漆、增塑劑、紡織品等。然而，它們的大部分合成過程仍然依賴于石油基化學品和金屬基催化劑。目前，這些石化產品的不可逆消費不斷增加，導致其不斷減少，對合成聚酯構成威脅。此外，大多數(shù)聚酯的制備方法都涉及有害有機溶劑，導致其在合成和加工過程中揮發(fā)性有機化合物(VOC)，從而惡化環(huán)境純度。因此，更加關注環(huán)境問題的研究者和實業(yè)家正試圖通過使用可再生的原料來完全替代石油基原料來合成聚酯，并將重點放在限制溶劑含量或使用無害溶劑上。在此背景下，水性涂料技術、天然原材料、紫外光固化等綠色技術能夠生產出高性能環(huán)保綠色涂料已成為人們的首選和發(fā)展方向。
[0003]衣康酸被認定為最有前途的生物基化學材料之一。衣康酸由多種可再生材料制成，目前通過生物發(fā)酵工業(yè)化生產。衣康酸含有兩個羧基和不飽和雙鍵，由于具有活性的化學性質，可進行酯化、加成和聚合，在各種新型高分子材料研制領域具有巨大潛力。目前報道中衣康酸基不飽和聚酯體系均能呈現(xiàn)出較好的硬度和耐化學性等涂層性能，但其柔韌性與附著力效果不理想。
[0004]因此，開發(fā)綠色環(huán)保、高柔韌性和高附著力的水性生物基UV涂料具有十分重要的經濟價值和社會意義。
技術實現(xiàn)思路
[0005]本專利技術旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術提出一種水性生物基涂料，具有高柔韌性和高附著力，且綠化環(huán)保。
[0006]同時，本專利技術還提供所述水性生物基涂料的制備方法和應用。
[0007]具體地，本專利技術采取如下的技術方案：
[0008]本專利技術的第一方面是提供一種水性生物基涂料，所述水性生物基涂料包括如下的組分：水性衣康酸基不飽和聚酯，丙烯酸改性不飽和植物油，引發(fā)劑，所述水性衣康酸基不飽和聚酯和丙烯酸改性不飽和植物油的質量比為1：0.2～2.5。
[0009]本專利技術采用部分不飽和植物油取代衣康酸基不飽和聚酯，將不飽和植物油的柔性鏈段與較高活性的碳碳雙鍵引入涂料體系，成為涂料體系的重要組成部分，提高涂層柔韌性與硬度，提高涂層交聯(lián)密度，改善涂層綜合性能。
[0010]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯和丙烯酸改性不飽和植物油的質量比為1：0.4～2，優(yōu)選1：0.4～1，更優(yōu)選1：0.4～0.8，再優(yōu)選1：1：0.44～0.75。
[0011]在本專利技術的一些實例中，所述水性生物基涂料還包括涂料助劑，各組分在水性生物基涂料中的質量百分比分別為：水性衣康酸基不飽和聚酯20～45％，丙烯酸改性不飽和植物油5～40％，引發(fā)劑0.5～4％，涂料助劑5～25％。
[0012]優(yōu)選水性衣康酸基不飽和聚酯30～45％，丙烯酸改性不飽和植物油5～30％，引發(fā)劑0.5～4％，涂料助劑5～25％。
[0013]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯包括聚衣康酸
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己二醇酯、聚衣康酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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丁二醇酯、聚衣康酸
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戊二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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己二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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丁二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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戊二醇酯、聚衣康酸
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酒石酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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酒石酸
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丁二醇酯、聚衣康酸
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酒石酸
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戊二醇酯、聚衣康酸
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酒石酸
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己二醇酯、聚衣康酸
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蘋果酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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蘋果酸
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丁二醇酯、聚衣康酸
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蘋果酸
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戊二醇酯、聚衣康酸
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蘋果酸
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己二醇酯中的至少一種。
[0014]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯的酸值為90～150mg KOH/g，例如93.5～147.1mg KOH/g。
[0015]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯的羥值范圍為10～50mg KOH/g，例如13～45mg KOH/g。
[0016]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯的分子量范圍為700～1200g/mol，例如730～1150g/mol。
[0017]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯的酯化率高于80％，例如高于84.7％。
[0018]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯由衣康酸和多元醇酯化、縮聚得到。
[0019]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯由衣康酸、含羥基脂肪多元酸和多元醇酯化、縮聚得到。
[0020]在本專利技術的一些實例中，所述多元醇包括己二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇中的至少一種。
[0021]在本專利技術的一些實例中，所述含羥基脂肪多元酸包括含羥基脂肪二元酸和/或含羥基脂肪三元酸，更具體包括檸檬酸、酒石酸、蘋果酸中的至少一種。
[0022]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯由衣康酸和多元醇酯化、縮聚得到，所述衣康酸和多元醇的摩爾比為(1～2)：1，優(yōu)選(1.1～1.3):1。
[0023]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯由衣康酸、含羥基多元酸和多元醇酯化、縮聚得到，所述衣康酸、含羥基多元酸摩爾比為(2～10):1，優(yōu)選(4～9):1，；衣康酸和含羥基多元酸的總摩爾量和多元醇的摩爾比為(1～2)：1，優(yōu)選(1.1～1.3):1。
[0024]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯的制備原料包括：衣康酸、多元醇、酯化催化劑、阻聚劑、縮聚催化劑。
[0025]在本專利技術的一些實例中，所述水性衣康酸基不飽和聚酯的制備原料還包括含羥基脂肪多元酸。
[0026]在本專利技術的一些實例中，所述酯化催化劑包括對甲基苯磺酸、濃硫酸、磷酸、氧化錫中的至少一種。所述酯化催化劑的質量為衣康酸、多元醇總質量的0.3％～0.7％(對應水性衣康酸基不飽和聚酯由衣康酸和多元醇酯化、縮聚得到的情形)；或者，所述酯化催化劑的質量為衣康酸、含羥基脂肪多元酸、多元醇總質量的0.3％～0.7％(對應水性衣康酸基不飽和聚酯由衣康酸、含羥基脂肪多元酸和多元醇酯化、縮聚得到的情形)。
[0027]在本專利技術的一些實例中，所述阻聚劑包括對二苯酚、對羥基苯甲醚、對叔丁基鄰苯
二酚、環(huán)烷酸銅中的至少一種，優(yōu)選包括對二苯酚、對羥基苯甲醚中的至少一種。所述阻聚劑的質量為衣康酸、多元醇總質量的0本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種水性生物基涂料，其特征在于：所述水性生物基涂料包括如下的組分：水性衣康酸基不飽和聚酯，丙烯酸改性不飽和植物油，引發(fā)劑，所述水性衣康酸基不飽和聚酯和丙烯酸改性不飽和植物油的質量比為1：0.2～2.5。2.根據(jù)權利要求1所述水性生物基涂料，其特征在于：所述水性衣康酸基不飽和聚酯和丙烯酸改性不飽和植物油的質量比為1：0.4～2。3.根據(jù)權利要求2所述水性生物基涂料，其特征在于：所述水性生物基涂料還包括涂料助劑，各組分在水性生物基涂料中的質量百分比為：水性衣康酸基不飽和聚酯20～45％，丙烯酸改性不飽和植物油5～40％，引發(fā)劑0.5～4％，涂料助劑5～25％。4.根據(jù)權利要求1～3任一項所述水性生物基涂料，其特征在于：所述水性衣康酸基不飽和聚酯包括聚衣康酸
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己二醇酯、聚衣康酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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丁二醇酯、聚衣康酸
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戊二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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己二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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丁二醇酯、聚衣康酸
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檸檬酸
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戊二醇酯、聚衣康酸
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酒石酸
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丙二醇酯、聚衣康酸
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酒石酸
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：韋星船，何智瀚，陳站，宋松林，劉華溪，楊濘源，劉曉國，劉自力，蔡衛(wèi)權，黨成雄，
申請(專利權)人：清遠市柯林達新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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