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第三章 醇酸树脂 3.1 干性油 干性油：如桐油和亚麻油，最早作为涂料的天然产 物。 主要成分：甘油的三脂肪酸脂 其结构表示为： R1, R2, R3是脂肪酸 大多是18碳酸，通式C17H35-xCOOH 硬脂酸 CH3(CH2)16COOH 油酸 CH3(CH2)7CH＝CH(CH 2)7COOH 亚油酸 （双烯酸） CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH=CH (CH2)7COOH 亚麻酸 （三烯酸） CH3CH2CH=CHCH2CH＝CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 油分为干性油、半干性油和非干性油。 干性油的特点是可在空气中因氧化而成膜。空气 对于油的氧化主要是通过分子中的活泼亚甲基进 行的。 活泼亚甲基主要是指两个双键当中的亚甲基： ~CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2~ 亚甲基越多，油的干性越大。 油在空气中的固化，实质是由内活泼亚甲基与氧的反应而产生交联。 交联的条件：每个油分子必须有两个以上的活泼亚甲基。 油的平均亚甲基数按组成计算，公式： 平均活泼亚甲基数= (双烯酸分子含量+三烯酸分子含量x2)x3 活泼亚甲基 2.2 是干性油 活泼亚甲基 ~ 2.2 是半干性油 活泼亚甲基 2.2 是非干性油 油 脂肪酸的含量/% 饱和酸 单烯酸 双烯酸 三烯酸 亚麻油 10 22 26 52 豆油 15 25 51 9 橄榄油 16 66 16 2 葵花子油（北方） 14 14 72 葵花子油（南方） 9 72 19 3.2 醇酸树脂 一、引言 醇酸树脂是一种合成的聚合物，是聚酯的一 种，可交联的聚酯，属于无规预聚物，分子质量 低，无结晶倾向，主要用作涂料和粘结剂。 是一种大分子的干性油，只需要少许交联点即 可使漆膜干燥。漆膜性能远远超过干性油的漆 膜，如附着力、光泽、硬度、宝光性、耐候性。 醇酸树脂可分为两大类：一类是通过氧化干燥 的，另一类是非氧化干燥的（增塑剂和多羟基聚 合物）。 制备：醇酸树脂是由多元醇、多元酸及脂肪酸为 主要成分，通过缩聚反应进行酯化制备的。 多元醇：甘油，季戊四醇、山梨醇、三羧甲基丙 烷及各种二甘醇； 多元酸：邻苯二甲酸，间苯二甲酸、己二酸、马 来酸等； 一元酸：主要是桐油、亚麻油、豆油等植物油中 所含的酸，也可以是苯甲酸，合成脂肪酸。 可通过聚合物中各组分的调节制备出性能优 良的适用于表面涂层的树脂。 以邻苯二甲酸酐、甘油及豆油脂肪酸合成的醇酸 树脂来说明醇酸树脂的干性。 （1）一种最简单的等当量的组成是各组分的摩 尔比为苯酐：甘油：脂肪酸＝1：2：4 平均活泼亚甲基数为 (0.51+0.09x2)x4=2.76 活泼亚甲基数2.2，因此醇酸树脂可以干燥。豆 油是一个半干性油，通过改性便成了干性油。 （2）当苯酐：甘油：脂肪酸＝2：3：5 平均活泼亚甲基数为 (0.51+0.09x2)x5=3.45 远远大于2.2 （3）当苯酐：甘油：脂肪酸＝1：1：1 得到一个聚合度非常高的树脂，制备时极易凝 胶，亚甲基数非常高，极易干燥。 通过亚甲基氧化反应而固化的干燥为实干。 醇酸树脂结构中含有邻苯二甲酸与醇的聚酯结构，苯环的结构可以提高聚合物的玻璃化温度，增加邻苯二甲酸含量，可以帮助干燥，特别是触干。 二、醇酸树脂的凝胶及配方设计 凝胶点公式简化为 M0为参与反应的总分子数；2eA为参加反应的总 当量数；eA为酸的官能度数。 醇酸树脂中的油含量对醇酸树脂性能影响很大， 油含量以油长表示： 按油长不同，醇酸树脂可分为 长油度（60%） 中油度（40%~60%） 短油度（40%以下） 经平衡一般用50%的油度。 设计配方时参考下列数据 油长/% 60 55~60 40~55 30~40 甘油过量/% 0~10 10~17 17~30 30~35 ? 6、某醇酸树脂的配方如下： 亚麻仁油：100.00g；氢氧化锂（酯交换催化 剂）：0.400g；甘油（98%）：43.00g；苯酐 （99.5%）：74.50g（其升华损耗约2%）。计算 所合成树脂的油度。 解：甘油M=92，物质的量为： 43x98%/92=0.46 (mol) 含羟基的物质的量为：3x0.46=1.38