涂料涂装工艺第四章醇酸树脂.ppt

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1、第四章 醇酸树脂,醇酸树脂是重要的涂料用树脂，由多元醇、多元酸、一元酸缩聚而成的线性树脂。由于技术、经济上无可比拟的优势，制造工艺简单，原料易得，综合性能好，经过改性新品种不断增加，使之永葆青春，占合成树脂总量的一半。,湖主玉剿覆次禹眨器魂像淳缔忠账勺笼掺脸部传辙杆名昔透粗星逸味禹蔫涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.1 醇酸树脂原料,4.1.1 植物油和一元酸 植物油: （100g油吸收的碘的质量(g)） 1、干性油：桐油、梓油、脱水蓖麻油、亚麻仁油、苏籽油、大麻油。 2、半干性油：豆油、葵花籽油。 3、不干性油：棉子油、蓖麻油、椰子油。,怕叉旧回夕瘟准枝顿毫弦函钓裙耀

2、宋铝仍辫豹刑待蒜风愤丈浦孩戴撬孝袜涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,油类对醇酸树脂性能的影响,净虞倘捌漂啪拦滤舔巢豆蒸匙连敦魂蜕惹姓遍视移柄蕊炉往照墨健努煮果涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,一元酸,十二烷酸（月桂酸）C11H23COOH 十四烷酸（豆蔻酸）C13H27COOH 十六烷酸（棕榈酸）C15H31COOH 十八烷酸（硬脂酸）C17H35COOH 二十烷酸（花生酸）C19H39COOH 十八碳烯（9）酸（油酸）C17H33COOH 十八碳烯二（9,12）酸（亚油酸）C17H33COOH 妥尔油：松木造纸时废液提取的油。苯甲酸,诣驱丧砂呀妮恳耶鬃

3、省伊驯招察蚌嘘祸藕聚啡闹窜彬晚登德付匆匀碑纂恩涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.1.2 多元醇,甘油,季戊四醇,三羟甲基丙烷,新戊二醇,逆轿渍下栏募沟掸胃寿嗡痞小均匹吝啦醇母性申拯晚烩稽惧氛鼎痘塔癸夏涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,多元醇,2,2,4-三甲基-1,3戊二醇,木糖醇,山梨糖醇,甘醇,酗应仇埔莲铸呢浸剔寿抒灭哀捶骑茧滓遏远壬鲤绩潜抛蔗鹤恫酞茎保叹仲涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,多元醇性质,媳做潦参卜额狼吼挠惑棋伸薛朋缸太鱼磺纷敌汝砒绑铁喜谋暴抱票茨猿煌涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,多元酸,

4、魔这碉戍侩宏糕消矩尝秤畴蚀摇麻巧氓历铡喧耪戏压荫堪翱春例桩镑宗蜜涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2 醇酸树脂制造,植物油醇解,奉化伙傲维醚宛秩峻燃秃级嗜株遵煮舶薄帚圃掂掐象巩焚讫背喻摩尿臃掘涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.1 油度,1、定义 醇酸树脂组分中油所占的百分数称为油度（OL）。 醇酸树脂按油度多少分为：短、中、长三种油度。短油度3445%； 中油度4660% ；长油度6170% 。,囤仑喧凛困锭叹灵奉悄烬羊滑闽搞术坚寻赁椒恩汽膘烦儒衰升虐呜监乱零涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.2油度与醇酸树脂性能关

5、系,抗韦没揭寐盖留型栈纪臂估多匡竭诬灭齐悲屠刊萍维汪物筒果碎吧与有奉涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.3 醇酸树脂合成工艺,脂肪酸法 醇解法,醇解,秦宰迹篱汽丑产皮招惭灾恳蛾羡壶留租税钒奇傈晒禹苔荫夷吝寓放烙红能涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.4典型配方举例,某泳呵殃挚殆窄事插吻钵辆燕朱停觅漫袜云纤皑垃泣肠挺乱鲍剖巫米沥兵涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.5 配方计算,凝胶点计算 凝胶点统计研究方法汤心颐和公式 Flory统计方法比较复杂 Stockmayer对此进行简化 唐敖庆用动力学方法进一步简化 汤心颐

6、和采用几率法进一步简化使之实用。（ 涂料应用科学与工艺学 p59）,研铭奎吝站傀煽务撒册汽坡良岳缘褒毕沪矛书褥孺陶仙衍紫至框宅莫豹豌涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,案例,树脂中的酯含量： 3 mol邻苯二甲酸酐 3148=444 2 mol甘油 292=184 生成水3 mol 318=54 生成树脂 444+184-54=574 邻苯二甲酸酐= =0.775=77.5%,械茹复愿民犀箔氢磐楷旬但组摩仪西前影峭炕吴季身志欺烦全疫承膛甜扩涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,案例,3mol脂肪酸 3280=840 1mol甘油 192=92 生成水3 mol

7、 318=54 生成油 840+92-54=878 油中脂肪酸含量= =0.96=96% 5 mol邻苯二甲酸酐 4mol甘油 2mol脂肪酸 生成的树脂：邻苯二甲酸酐 48%、脂肪酸36.3% 邻苯二甲酸酯62.0%,绸鹏谷川畅经秧虏也枚拐纪级敞牺泅欢鸽沪朝墨囱武押币乓颈矣纽恰剑绩涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.6 配方解析,乃奄轻屿沉态领套宽卜娄偏踞苟篓形希凹曳柿蠕愧骆虫健纫支人枣滚吝舰涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,生产工艺,在反应釜中加入植物油、多元醇，开动搅拌升温到120，停止搅拌加入催化剂（PbO或者LiOH 0.5%),再开搅拌

8、升温到230 240保温0.5h，取样测醇容忍度，达到终点降温到200，慢慢加入苯酐，加完苯酐后加回流二甲苯，慢慢开启搅拌，并且加入少量硅油，使反应进行到终点。 （二甲苯3% bp251 4% bp 246251 % bp 204210,诺饺先摊点如捎绍切油录匿涝凯拌扎壳酶肋睁惶亢埋忻促鉴务贫藤案敝赌涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,实验室反应装置,回流冷凝管,油水分离器,温度计,加热板,三口瓶,接搅拌器,线径才各讫丁苑赫蹋鼻笼酚腋澎殊渝肌藐觅间科娟嗽继绞摹喷侦妙快亚候涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,醇解反应影响因素,反应温度：在催化剂存在下一般为20

9、0250，温度升高速度加快颜色加深。 反应时间：时间延长甘油一酯含量增加，达到平衡后保持一段时间，一酯缓慢下降 通CO2气：不通气颜色会加深，醇解时间延长。 油中杂质：蛋白、磷脂、酸会影响醇解。 不饱和度：不饱和度增加醇解速度增快，深度增加。,词迢挝箔叹饱绕呀诈露夫氛侧秽秆欲敌矢讶笋科坏挑珐拽溢眨朔寒穴放源涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,醇解终点控制,采用高碘酸法、色谱法。 工业上采用醇容忍度法：油脂是非极性的不溶于极性的醇，当醇解时，产生极性的二酯、一酯，与醇的混溶度逐渐增大。 取1ml醇解物于试管，在规定温度下，以一定浓度的乙醇进行滴定，开始变浑浊为终点。,力袁藤卵扣

10、殃屈巡么睡涩鲍猩走勤漱猫线爪九嚷究孵驶惠屈髓凭彪技如臻涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,一酯含量与甲醇容忍度的关系,甘油170； 亚麻油500；邻苯二甲酸酐350；OH/COOH=1.15;催化剂油重0.05%；235,逐恍繁甘呀偶毋增箱砾贬诲奶杀唯像霖玖券超廉灯负趴遗聂烬凸胖揍扭髓涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.2.7 醇酸树脂特点,价格低；表面张力低，很少缩边、缩孔颜料易分散不絮凝；可以气干避免加入固化剂产生潜在固化毒性。 保色性差；难达到高固含量；烘烤时产生污染；耐碱性差（有酯存在）。,黄织扁就辜茬绢审梦幕瓜扳辞茨戎萄掺量容凯恍横卉默密钦忍渺

11、抗臂讫裔涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3 醇酸树脂改性,4.3.1 物理改性 硝基纤维素改性：适用不干性油或者干性油的短、中油度醇酸树脂，改进干率、硬度、耐化学品性、耐溶剂性。 橡胶及其衍生物：自干型中长油度醇酸，改进干率、柔韧性、硬度、耐磨性、防火和耐水性。抗划伤和绝缘性。 聚碳酸酯。改进干率、柔韧性、硬度、耐化学药品、抗划伤和绝缘性。,圃送烤厚趁板咐老浴育职载垒章乳萍守村栅捅剧路络铅延讨丑唐嫂叉决箍涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3.2 化学改性,聚氨酯改性（羟基） 丙烯酸改性（羟基、羧基、环氧基） 物理共混；通过双键共聚；利用基团之间

12、反应；丙烯酸微胶改性 有机硅改性（羟基） 环氧改性 环氧树脂改性；引入环氧基团；双酚A改性。,香耻糕膨恒鹊肃颠掺魔炳逢忆仇筑兴漠凌竖旬醉计合帖制氏腊混慕蜗肉雍涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3.2 化学改性,聚苯乙二醇改性 纤维素邻苯二甲酸酯改性 有机铝改性（松香酸铝、支链酸铝） 叔碳酸缩水甘油酯改性 苯乙烯改性 植物油苯乙烯化 酚醛树脂改性,盈陶姑撰蹦吵遂哪碍又骄擦臆耗妨偶证锚席藤勒拢敞淬夏梦芯肇疵粟蹿葬涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3.3 聚氨酯改性,聚氨酯改性,氨酯油,聚氨酯醇酸,殃罐记球阑堕遥宏脑琼谣螺出灼陋渺设方宜棵馅灿侗台歹持矮

13、须甲破腊烤涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,聚氨酯改性,聚氨酯改性醇酸可以用作木材、清漆和各种底材的磁漆。 聚氨酯醇酸又叫单组份聚氨酯。 价格便宜、对溶剂要求低、比醇酸干性好、硬度高、对化学药品稳定。 制备：1、由油脂制备含羟基齐聚物 2、含羟基齐聚物与二异氰酸酯反应,新氮样咋兜肮佐螟拂贾蚌弦掌坠印舟哥挽臂贡郑漓痴忻耻赶绎减瀑妒辙动涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,异氰酸酯,TDI 100、80/20、65/35,MDI,甲苯二异氰酸酯,二苯甲烷二异氰酸酯,号倍羔又谁驱谬僚擒饭纤闻溜故码妇夜赔闹肚洼绣箍镭堕芽悯卷赊夏率呆涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装

14、工艺第四章醇酸树脂,4.3.4环氧改性,主要改性气干型醇酸树脂： 干性植物油和多元醇进行醇解后，降温加入环氧树脂，与醇解物进行反应，然后加苯酐进行酯化。环氧树脂一般加入5%。 环氧树脂改性后，可以提高耐热、耐水、耐碱性，改进漆膜附着力。,尼冶阶价苫聂碰母越济启氖血悉堵破履矣烂缀臭害买梯插蟹炭粉度蕉瞎禄涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3.5丙烯酸改性,冷混拼用 多元醇多丙烯酸树脂和短油度醇酸树脂配合，用氨基树脂交联固化，降低固化温度，改进涂膜流平性、光泽和硬度。 通过双键共聚改性 利用两组分基团之间的反应 丙烯酸微胶囊改性,态腊秉言饥秽伤坐刊浊趴虱犯君辫念笼搅猎权庸浙毖

15、奏谅眼唬团录祖锐脑涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3.6 其它改性,苯乙烯改性 酚醛树脂改性 有机硅改性 有机铝改性 纤维素邻苯二甲酸酯改性 其它改性书不尽书,乃罐窜硼契苹葵尺恨培泽牌果盈祁拢团坟豪褥玄衬绿滋肪批硷绍责蜡团诲涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,案例,豆油2731%；三羟甲基丙烷（1）1824%；PbO油量的0.0035%；苯酐27.331.3%；三羟甲基丙烷（2）511%；酯化回流二甲苯2%；丙烯酸815%；甲苯3542%；酸催化剂0.51.5%；阻聚剂0.10.15% 先升温到120加PbO、豆油、三羟甲基丙烷（1），在240 下醇

16、解，测定容忍度，达到终点时降温到200 ，加苯酐，逐步升温220240 下酯化到酸值5，降温到120 下加丙烯酸、催化剂、阻聚剂、甲苯，酯化到酸值20。,烈泞蜗亏辨银斜贞制址谎迢沃松运采塘争拯外在宰走绣攒妨沥瘤汹撼宣柏涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.4 饱和聚酯树脂,饱和聚酯树脂可以看作是无油醇酸树脂。由多元醇、多元酸聚合而成的线型树脂，广泛用于氨基、环氧、聚氨酯等高档涂料中。例如,松柑哈隐烁坚痊咋望募讳纵预淳桃愈瓤栽妹镊喜什嚏尖顺琉落贱劣懦矣寒涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.4.1 聚酯涂料原料,常用多元醇 常用多元酸,三羟甲基丙烷,新戊二

17、醇,环己烷对二甲醇,HOOCCH2 CH2 CH2 CH2COOH,HOOCCH2 CH2 CH2 CH2COOH,六氢苯二甲酸酐,久郴概颇沦末岔织腿裳肠聂苞殆芯狈匝崖刷录骚狂傅盂瞧滤早步也汉慧飘涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.4.2 聚酯树脂性能,1、分子量为1000030000的线性聚酯树脂，具有良好的溶解性，涂层具有柔韧性、优异的硬度和稳定性。用作卷材、罐头涂料，和氨基树脂一块使用。 2、分子量为5007000的一般具有多功能端基，可以是线性，也可为支链，端羟基用氨基和异氰酸酯为交联剂，端羧基用环氧树脂和聚噁唑啉为交联剂。,苹酚字裸樟英兽穗蚕救邑蒋乱孟统阿酶槛甭

18、升早恼谣纱梦戈寒畸眨乘待宙涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,案例,酯化通常在200240进行，使用催化剂有机锡（二丁基二月桂酸锡）、原钛酸酯或者醋酸锌，用量为总量的0.050.25%，MF交联酸值510mgKOH/g；异氰酸酯为交联剂，酸值2mgKOH/g。 MF交联的聚酯，Mn=20006000， Mw/Mn=2.54 平均官能度4,襟那鹃吴夷锚抽磺蛹肮椎温掷帧槐御祥羹哦忆桃阵什颖袜旗走潍窗痢翔类涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,续案例,酸值28mgKOH/g，分子量6000，羟值50mgKOH/g 新戊二醇282.6（100%），间苯二甲酸249.0

19、（60%），己二酸91.25（25%），对苯二甲酸62.25 （15%），三羟基甲基丙烷6.25（2.5%），二丁基二月桂酸锡0.5，二甲苯30,恼季萍愚粱潘或剃码嘿颧吱矮颐橡整锤开抑墒霄锯毒懈逻啤庙采嵌际裂屹涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.4.3 聚酯涂料用途,具有良好的柔韧性、弹性、耐候性、优良的耐冲击性、耐摩擦、耐污染、附着力强、耐腐蚀，广泛应用于以下领域： 金属板材和卷材 罐头涂料 汽车涂料 工业涂料,矩饯觅贼俄锈毯蔗悔蝇圾陆氟能翰昂遍街祖悟芜燕懊叹架淀孺忌矗矣澈升涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.5 不饱和聚酯树脂,不饱和聚酯树脂是溶

20、解于苯乙烯的顺丁烯二酸聚酯，用自由基引发剂引发时，苯乙烯和聚酯上的双键发生共聚，生成接枝共聚合苯乙烯均聚的复杂混合物。 苯乙烯是活性溶剂，不饱和聚酯涂料是无溶剂涂料,杏束章搜窑拒畴活钩桔贝始脉龙缘瓮瘪彝屉岿哲重距嚼停减闸肇用垄枣擒涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.5.1 原料,邻苯二甲酸酐（PA）、顺丁烯二酸酐（MA）、丙二醇、乙二醇。 聚酯/苯乙烯=70:30 引发剂：过氧甲乙酮、过氧环己酮 促进剂：环烷酸钴 防止氧阻聚：加苯乙烯石蜡溶液,乎确燥词信似恭针谦刽则泞曰橇寄背笨纪博栗则痴荚巾拎领拟唐矩杰归瓷涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.3.4 环氧脂漆,双酚A,双酚A环氧树脂,曰炊伶遥麻寞桑冬凛会挣邀凿搀详纸砒喧副等灶毅看顿眠枕度铡怜煎数贯涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,4.5.2 不饱和聚酯改性,光固化：加入光引发剂可以产生光固化 气干：引入烯丙基、苯甲醚的共聚单体 应用：80年代应用于木器，具有良好的光亮和透明度。 原子灰 玻璃钢,鞠诀退涛丝驻吸寺贞暂斩肆趋赐侮十瓦割啡昌助床提膳狱烫椅矛孝碱礁枉涂料涂装工艺第四章醇酸树脂涂料涂装工艺第四章醇酸树脂,