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1、7.3醇酸树脂涂料醇酸树脂涂料 l7.3.1概述概述l（1）定）定义义l19世纪中期德国合成了醇酸树脂，l1912年美国通用电气公司用邻苯二甲酸酐和甘油经缩合制成醇酸树脂，代替电绝缘材料虫胶。l1927年美国R.H.基恩尔利用树脂性质依多元酸而异的特点，开发出适于各种用途的醇酸树脂的制造方法，特别是用苯酐或顺酐制造涂料用树脂，同年由通用电气公司进行工业化生产。l醇酸树脂用于涂料对涂料工业来说，是一个新的突破，是涂料发展史上重要的转折点,使涂料突破了传统的以干性油和天然树脂合并熬制油漆，而真正成为化学工业的部门-涂料。l目前，醇酸树脂涂料产量很大，约占涂料工业总量的2025。 l醇酸树脂是由多元
2、醇、多元酸和一元酸制成的缩聚物。一元酸的作用是调节多元醇的官能度（避免在缩聚时因线型缩聚物间的交联而致物料凝胶化），以及改善树脂的油溶性、混溶性、柔韧性等性能。l改变原料结构和油度，以及与不同树脂并用，可在很大的范围内制出各种具有不同特点的树脂。l醇酸树脂可与其他树脂配成多种不同性能的自干或烘干磁漆、底漆、面漆和清漆，广泛用于桥梁等建筑物以及机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。 （2）醇酸树脂涂料的特点）醇酸树脂涂料的特点 l优点优点: :醇酸树脂涂料干燥后形成高度网状结构，不易老化，具有耐候性好，光泽持久；l漆膜附着力好、柔韧坚牢、耐摩擦；l抗矿物油、醇类溶剂良好，烘烤后的漆膜等耐水性、绝缘
3、性、耐油性等大为提高，且施工方便。 l缺点缺点: :干结成膜快，但是完全干燥时间长；l涂膜耐水、耐碱性欠佳；l 醇酸树脂涂料虽不是油脂漆，但基本上还未脱离脂肪酸衍生物的范围，对防湿热、防霉菌和防盐雾等三防还不能完全得到保证。（3）醇酸树脂涂料的原料）醇酸树脂涂料的原料 l醇酸树脂是由脂肪酸（或其相应的植物油）、二元酸及多元醇通过酯化作用缩聚而成的树脂，也可成为聚酯树脂。l生产醇酸树脂常用的多元醇有甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷等；常用的二元酸有邻苯二甲酸酐（即苯酐）、间苯二甲酸等；脂肪酸可用合成脂肪酸、松香酸等，或植物油如桐油、亚麻油等。 （4）醇酸树脂涂料的分类）醇酸树脂涂料的分类 l按加入油
4、的种类不同分类：干性油不干性油（亚麻油或脱水蓖麻油）（蓖麻油、棉子油或椰子油等）直接涂刷成薄层，在室温与氧作用下转化成连续的固体薄膜，可制成自干型与烘干型的清漆及磁漆。l不能直接用作涂料，而是与其他种类树脂混合作用。l醇酸树脂按油和苯酐的含量,可分为四种超短油度醇酸树脂涂料35%l醇酸树脂涂料按用途醇酸树脂涂料按用途可分为七类。（5）醇酸树脂涂料油度及配方的计算醇酸树脂涂料油度及配方的计算 l油度 (OL) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量 Wo 与树脂理论产量 Wr 之比 , 以 % 表示 : lOL= W o / W r % l例已知某一醇酸树脂涂料的配方：l亚麻油 100 g l 甘油
5、（98%） 43gl邻苯二甲酸酐（99.5%） 74.5 g lPbO 0.015gl二甲苯 200gl苯酐的损耗设为2%，亚麻油和甘油的损耗不计，求油度？ l解： 3H2O 3+ 2 l设苯酐全部反应，则3 摩尔苯酐反应生成3 摩尔水。l所以酯化生成水为苯酐的12%（318/3148 = 12） lOL= W o / W r % 树脂理论量 = 投入的合成树脂的原料量 - 生成水量 损失量 = 油脂 + 苯酐 + 甘油 - 生成水量 损失量= 100 + 74.599.5% + 4398% - 74.598%99.5%12% - 74.52%= 206 lOL= W o / W r %l =
6、 100100%/206l = 49%含油量在46-60%，故为此醇酸树脂为中油度。 7.3.2醇酸树脂涂料生产醇酸树脂涂料生产 l（1）生产方法）生产方法 l工业上生产醇酸树脂,根据原料不同,可分为脂肪酸法、醇解法和酸解法。l脂肪酸法是脂肪酸、多元醇与二元酸，能互溶形成均相体系在一起酯化，缺点是脂肪酸通常系由油加工制造,增加了生产工序,提高了成本。醇解法是用多元醇先将油加以醇解，使之在与二元酸酯化时形成均相体系，可制得性能优良的醇酸树脂。 l在缩聚工艺上又分为溶剂法和熔融法两种。l在缩聚体系中加入共沸液体以除去酯化反应生成的水，则称为溶剂法；l不加共沸液体则称为熔融法。l溶剂法的优点是所制得
7、的醇酸树脂颜色较浅，质量均匀，产率较高，酯化温度较低且易控制，设备易清洗等。但熔融法设备利用率高，比溶剂法安全。 l溶剂法制备醇酸树脂工艺流程图 产品 苯酐和二甲苯溶剂油脂和甘油酯化醇解兑稀过滤贮槽检验醇解醇解，制得官能度为2的甘油单脂肪酸酯。 酯化酯化（2）醇酸树脂的合成工艺）醇酸树脂的合成工艺 l例如油度62%豆油季戊四醇树脂的配方：豆油（双漂）1250.0kg（1.44kmol）；l季戊四醇327.0kg（2.30kmol）；l邻苯二酸酐600.0kg（4.05kmol）；l黄丹0.052kg；l二甲苯回流用溶剂。l反应结束后溶解于1567kg200号溶剂油中，所得产品规格如下：582%
8、。 （3）改性的醇酸树脂涂料）改性的醇酸树脂涂料 l多元醇改性多元醇改性l用季戊四醇代替甘油，由于其活性较大，一般用于制备长油度树脂涂料，涂刷性、干燥、抗水、耐侯、保色等性能均优于甘油。l另外，多元醇还有三羟甲基丙烷。 l多元酸改性多元酸改性l如果用己二酸或癸二酸代替苯酐，制得的醇酸树脂特别柔软，只能用于增塑剂；l用间苯二甲酸代替苯酐，制得的醇酸树脂干燥速率有改进，耐热性更好。l树脂改性的醇酸树脂涂料树脂改性的醇酸树脂涂料l酚醛改性醇酸树脂涂料；l乙烯基改性醇酸树脂涂料；l有机硅改性醇酸树脂涂料等 思考题l1.已知醇树脂的配方：豆油（双漂）1250.0kg（1.44kmol）；季戊四醇327.0kg（2.30kmol）；邻苯二酸酐600.0kg（4.05kmol）；黄丹0.052kg；二甲苯回流用溶剂。反应结束后溶解于1567kg200号溶剂油中，求所得产品油度和固体含量。l2.溶剂法生产醇酸树脂涂料的工艺如何？
