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1、7.3醇酸树脂涂料,7.3.1概述 （1）定义 19世纪中期德国合成了醇酸树脂， 1912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。 1927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。,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。 目前，醇酸树脂涂料产量很大，约占涂料工业总量的2025。,醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸制成的缩
2、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。 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。 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,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； 漆膜附着力好、柔韧坚牢、耐摩擦； 抗矿物油、醇类溶剂良好，烘烤后的漆膜等耐水性、绝缘性、耐油性等大为提高，且施工方便。,缺点:干结成膜快，但
3、是完全干燥时间长； 涂膜耐水、耐碱性欠佳； 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。 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,按加入油的种类不同分类：,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
4、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。,不能直接用作涂料，而是与其他种类树脂混合作用。,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%,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,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 : OL= W o / W r %,例已知某一醇酸树脂涂料的配方： 亚麻油 100 g 甘油 （98%） 43g 邻苯二甲酸酐（99.5%） 74.5 g PbO 0.015g 二甲苯 200g 苯酐的损耗设为2%，亚麻油和甘油的损耗不计，求油
5、度？,解：,设苯酐全部反应，则3 摩尔苯酐反应生成3 摩尔水。 所以酯化生成水为苯酐的12%（318/3148 = 12）,OL= 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,OL= W o / W r % = 100100%/206 = 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,（1）生产方法 工业上生产醇酸树脂,根据原料不同,可分为脂肪酸法
6、、醇解法和酸解法。 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。,在缩聚工艺上又分为溶剂法和熔融法两种。 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； 不加共沸液体则称为熔融法。 溶剂法的优点是所制得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。,溶剂法制备醇酸树脂工艺流程图,醇解，制得官能度为2的甘油单脂肪酸酯。,酯化,（2）醇酸树脂的合成
7、工艺,例如油度62%豆油季戊四醇树脂的配方：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，所得产品规格如下：582%。,（3）改性的醇酸树脂涂料,多元醇改性 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。 另外，多元醇还有三羟甲基丙烷。,多元酸改性 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； 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。,树脂改性的醇酸树脂涂料 酚醛改性醇酸树脂涂料； 乙烯基改性醇酸树脂涂料； 有机硅改性醇酸树脂涂料等,思考题,1.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。 2.溶剂法生产醇酸树脂涂料的工艺如何？,