醇酸树脂涂料课件.ppt

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醇酸树脂涂料课件

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20%~25%。 醇酸树脂是由多元醇、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。 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:①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; ②漆膜附着力好、柔韧坚牢、耐摩擦; ③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:①干结成膜快,但是完全干燥时间长; ②涂膜耐水、耐碱性欠佳; ③ 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 ①按加入油的种类不同分类: ②醇酸树脂按油和苯酐的含量,可分为四种 ③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%(3×18/3×148 = 12) OL= W o / W r % OL= W o / W r % = 100×100%/206 = 49% 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、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:58±2%。 (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

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