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推荐一种耐水解聚酯、耐水解水性聚酯分散体及其用图

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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-17 22:08 出处:网络
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一种耐水解聚酯、耐水解水性聚酯分散体及其用图

[0001] 本发明涉及一种聚酯,具体涉及一种耐水解聚酯及其分散体和用途。

[0002] 聚酯是一种非常有用的高分子材料,应用十分广泛,包括工程塑料PET、PBT、聚酯 胶粘剂、聚酯涂料及聚酯人造革粘接料及表面修饰剂。传统聚酯一部分是热熔聚酯,更大量 使用的是溶剂型聚酯,广泛用于油漆涂料,粘合剂,人造革工业。然而随着环境和绿色环保 的要求日趋激烈,水性化趋势日益显现,政府的PM2. 5压力和溶剂的光化学污染及健康危 害正在迫使政府相关部门开始限制油性漆及油性聚酯的生产和使用。我国从2004年已开 始停止发放任何溶剂型漆的生产牌照及经营许可,因此,发展水性聚酯分散体的市场需求 更加迫切。然而传统聚酯的耐水解性能不佳,酯键容易水解断链生成醇和羧酸,产生的羧酸 进一步催化水解反应,加速断链;从而迅速导致聚酯的理化性能和力学性能劣化,严重限 制了聚酯的水性化环保升级和推广应用。
[0003] 传统广泛使用的PET、PBT及1. 4 一丁二醇、1. 6-己二醇、新戊二醇与伯醇羟基生 成的聚酯结构规整,易结晶,但一旦水解产生羧酸,自动加速水解反应。所以大量的发明 专利如美国发明专利:US6740402, US5378537, US5885709, US5246992, US6818293 采用碳 二亚胺(Carbodiimide)作为聚酯的抗水解剂,主要作用机理是碳二亚胺很容易与羧酸反 应,生成稳定的酰脲,抑制水解的继续进行。中国发明专利CN101215730A、CN101186690B、 CN100436502C及CN101469108B专利采用碳二亚胺添加剂来封端或与羟基反应来改善聚酯 的抗水解性,但碳二亚胺不适合用于水性分散体系,一方面碳二亚胺在存放过程中会与羟 基反应,造成破坏阴离子分散体的稳定性,容易导致破乳。另一方面碳二亚胺成本高难以大 规模工业应用。因此,非常有必要发明一种本体结构耐水解的聚酯,无需外加抗水解剂即可 实现稳定存放,使用时耐水解的聚酯树脂。



[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种耐水解聚酯,本发 明还提供了一种耐水解水性聚酯分散体,和它们的用途。
[0005] 为实现上述目的,所采取的技术方案:一种耐水解聚酯,所述耐水解聚酯是通过以 下步骤制备而得的:
[0006] 将至少一种含有1个或1个以上仲碳羟基或叔碳羟基的多元醇与至少一种多元酸 混合均匀,在催化剂作用下进行缩聚反应,在反应后期加入至少一种多元酸进行解聚反应 后得到所述耐水解聚酯;
[0007] 所述耐水解聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的摩尔比小于或等于75%。
[0008] 本发明中所述多元醇包含二元醇,所述多元酸包含二元酸,所述多元酸包含酸酐, 所述伯醇-羧酸酯键是指由伯醇与羧酸生成的酯键。
[0009] 优选地,所述用于缩聚反应的多元醇为脂肪族多元醇或脂环族多元醇,所述缩聚 反应前期加入的多元酸为芳香族多元酸或脂肪族多元酸,所述反应后期加入的多元酸为芳 香族多元酸,所述催化剂为有机锡类化合物。
[0010] 优选地,所述用于缩聚反应的多元醇为2, 2, 4-三甲基-1,3-戊二醇、氢化双酚A 和2, 5-二甲基-2, 5-己二醇中的一种,所述缩聚反应前期加入的多元酸为间苯二甲酸、 四氢苯酐、六氢苯酐、1,6-己二酸和偏苯三酸酐中的一种,所述反应后期加入的多元酸为 偏苯三酸酐,所述催化剂为氧化二正丁基锡。所述氧化二正丁基锡的英文名为DIBUYLTIN OXIDE〇
[0011] 优选地,所述耐水解聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的摩尔比小于或等于50%。
[0012] 优选地,所述耐水解聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的摩尔比小于或等于30%。
[0013] 优选地,所述耐水解聚酯不含有伯醇-羧酸酯键。
[0014] 本发明提供了一种耐水解水性聚酯分散体,所述耐水解水性聚酯分散体是通过将 上述所述的耐水解聚酯用中和剂中和后加水分散而得的。
[0015] 优选地,所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺。
[0016] 本发明提供了一种水性涂料,所述水性涂料包含上述所述的耐水解聚酯。
[0017] 本发明提供了一种水性粘合剂,所述水性粘合剂包含上述所述的耐水解聚酯。
[0018] 本发明的有益效果在于:本发明提供了一种耐水解聚酯,本发明意外地发现聚酯 在聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的比例小于或等于75%时比在聚酯的酯键全部由伯醇 和羧酸生成时具有更优异的耐水解性能,更耐水解的聚酯是当聚酯的酯键中的伯醇-羧酸 酯键的比例小于或等于50%时。特别耐水解的聚酯是当聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的 比例小于或等于30%时,最耐水解的聚酯是当聚酯中不包含伯醇-羧酸酯键时。本发明还 提供了该耐水解水性聚酯分散体以及用途,本发明所述耐水解水性聚酯分散体稳定性好, 能放置很久。

[0019] 为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明 作进一步说明。
[0020] 实施例1
[0021] 本发明所述耐水解聚酯的一种实施例,所述耐水解聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯 键的摩尔比为75%,所述耐水解聚酯的合成原料包括:
[0022]

1. 一种耐水解聚酯,其特征在于,所述耐水解聚酯是通过以下步骤制备而得的: 将至少一种含有1个或1个以上仲碳羟基或叔碳羟基的多元醇与至少一种多元酸混合 均匀,在催化剂作用下进行缩聚反应,在反应后期加入至少一种多元酸进行反应后得到所 述耐水解聚酯; 所述耐水解聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的摩尔比小于或等于75%。
2. 根据权利要求1所述的耐水解聚酯,其特征在于,所述用于缩聚反应的多元醇为脂 肪族多元醇或脂环族多元醇,所述缩聚反应前期加入的多元酸为芳香族多元酸或脂肪族多 元酸,所述反应后期加入的多元酸为芳香族多元酸,所述催化剂为有机锡类化合物。
3. 根据权利要求2所述的耐水解聚酯,其特征在于,所述用于缩聚反应的多元醇为 2, 2, 4-三甲基-1,3-戊二醇、氢化双酚A和2, 5-二甲基-2, 5-己二醇中的一种,所述缩聚 反应前期加入的多元酸为间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、1,6-己二酸和 偏苯三酸酐中的一种,所述反应后期加入的多元酸为偏苯三酸酐,所述催化剂为氧化二正 丁基锡。
4. 根据权利要求1所述的耐水解聚酯,其特征在于,所述耐水解聚酯的酯键中的伯 醇-羧酸酯键的摩尔比小于或等于50%。
5. 根据权利要求1所述的耐水解聚酯,其特征在于,所述耐水解聚酯的酯键中的伯 醇-羧酸酯键的摩尔比小于或等于30%。
6. 根据权利要求1所述的耐水解聚酯,其特征在于,所述耐水解聚酯不含有伯醇-羧酸 醋键。
7. -种耐水解水性聚酯分散体,其特征在于,所述耐水解水性聚酯分散体是通过将如 权利要求1-6任一所述的耐水解聚酯用中和剂中和后加水分散而得的。
8. 根据权利要求7所述的耐水解水性聚酯分散体,其特征在于,所述中和剂为N,N-二 甲基乙醇胺。
9. 一种水性涂料,其特征在于,所述水性涂料包含如权利要求1-6任一所述的耐水解 聚醋。
10. -种水性粘合剂,其特征在于,所述水性粘合剂包含如权利要求1-6任一所述的耐 水解聚酯。
本发明提供了一种耐水解聚酯,本发明意外地发现聚酯在聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的比例小于或等于75%时比在聚酯的酯键全部由伯醇和羧酸生成时具有更优异的耐水解性能,更耐水解的聚酯是当聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的比例小于或等于50%时。特别耐水解的聚酯是当聚酯的酯键中的伯醇-羧酸酯键的比例小于或等于30%时,最耐水解的聚酯是当聚酯中不包含伯醇-羧酸酯键时。本发明还提供了该耐水解水性聚酯分散体以及用途,本发明所述耐水解水性聚酯分散体稳定性好,能放置很久。
C08G63-91, C09D167-02, C08G63-20, C09J167-02
CN104629034
CN201410856477
周治明, 曾景艳
海聚高分子材料科技(广州)有限公司, 广东海聚环保科技有限公司, 淮安工业研究院
2015年5月20日
2014年12月31日

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