醇酸聚酯树脂合成工艺.pptVIP

章醇酸、聚酯树脂合成工艺 ;绪论： 醇酸树脂1927年问世，至今约90年的发展历史。目前从涂料工业所用的各种合成树脂中，醇酸树脂仅次于丙烯酸树脂，产量大、适应性广、经久不衰的一种合成树脂。我国醇酸树脂最早始于1947-1948年，由天津油漆厂的陈调甫先生开始生产醇酸树脂。 我国醇酸树脂经过近六十年，不断完善改进，无论从品种质量、设备工艺都有了很大的提高，特别是上世纪八十年代改革开放以后，涂料行业最早是从引进醇酸树脂大型反应釜开始的，把超短油度、浅色的、高固体的醇酸树脂引进中国涂料行业，是醇酸树脂大型化、商品化，带来醇酸树脂生产以及质量的革命性的变化，一些专业的树脂厂，醇酸树脂都有十几个甚至几十个品种适用各式各样的专业漆之需要。 醇酸树脂是现代涂料工业的基础树脂之一，在传统的涂料工业的十八大类中，醇酸树脂不仅可以独立成为一个大类，而且在氨基漆、硝基漆、过氯乙烯、氯化橡胶以及聚氨酯漆中，都离不开醇酸树脂。 醇酸树脂的名称应该是油改性聚酯树脂。它是由多元醇、多元酸和植物油（脂肪酸）反应制得的，这种树脂可溶解于烷烃和芳烃中，能以形成良好性能的漆膜。 ;第一节 醇酸树脂化学反应的原理;在工艺上，如果是醇解法生产醇酸树脂，在醇解完成之后稍降温（不要低于一百八十度），因为苯酐开环反应是一百六十度而且是放热反应。 这是一个半酯化反应，反应后并不生成水，如果降温太多低于一百八十度，一些苯酐不能参与反应而积存下来。酯化反应通常分为两个阶段，一是低温反应阶段（180-200度）如果升温过快，这时脱水很剧烈，容易发生冲料（涨锅），在210-230度为第二酯化阶段，有时反应可能到240度称之为高温酯化阶段，这个阶段除继续酯化反应外，还伴随双键上发生聚合反应。 在酯化反应全过程始终通惰性气体，其作用是帮助搅拌排除反应生成的水，特别是封闭反映釜上部的空间，以免氧气进入发生氧化反应是树脂颜色过深。 酯化阶段要多次取样，测定粘度和酸价，以更好的控制醇酸树脂的生产。 ;2、醇解反应 除蓖麻油外，用来做醇酸树脂的油脂都是必须经过醇解反应。一方面反映釜内物料体系不能均相，植物油为一相，多元醇为一相，这种没有经过醇解反应的植物油，不带反应官能团（双键除外）不能进行酯化反应。 醇解反应最希望得到的是单甘油酯，也就是把植物油分子改变成为一个二元醇。 醇解反应也是可逆反应，影响醇酸反应的因素有很多。 （1）反应温度：200-250度，大多数工厂控制在240度以下。 （2）反应时间：40分钟-60分钟左右。 各种油度不同的醇酸树脂，投入多元醇参与醇解反应的量也不同。按照质量定律，多元醇量多，反应生成的单甘油酯越多，但过量的甘油并不能促进醇解反应。;（3）催化剂的品种和加入量 氧化铅、氧化钙、氢氧化锂等，加入量0.02%-0.06%（加氧化铅停止搅拌） 催化剂的加入可以是醇解速率加快，提高醇解的深度，过多的催化剂并不能提高醇解反应速率和提高单甘油酯的含量。相反，增加过滤难度，树脂色泽发深，甚至影响熟知的耐候性。 （4）植物油含的蛋白质等杂质也会影响醇解反应（漂油是必要的） （5）季戊四醇的醇解反应比甘油复杂，因为油是三甘油酯，油内没有季戊四醇的残基，其醇解物是油脂的脂肪酸重新分配成两种多元醇，另外季戊四醇是固体粉末，融点比较高（纯季戊四醇的融点为263度），所以季戊四醇醇酸树脂醇解温度稍高230-250度，不停搅拌。 （6）醇解反应时，也要通惰性气体。;3、酸解反应 较少采用，间苯二甲酸生产醇酸树脂时可能采用醇解反应。 4、酯交换反应 5、醚化反应 醚化反应是两个羟基之间，脱去一分子水形成的醚键，在醇酸树脂生产中，产生的水多于理论计算的出水量加上甘油等中游离水。多余的水可能是发生醚化反应所生成的水。醚化反应主要发生在醇解阶段，这时多元醇过量，又有催化剂存在可能会产生醚化反应。 6、加成反应 发生在脂肪酸的双键上。在酯化后期，酸价已降低到规定的指标之内，但粘度仍达不到指标，适当的提高反应温度，这时醇和酸之间发生的酯化反应几率很低，这种聚合反应反而增大，有助于提高醇酸树脂的粘度。 同时加极少量的顺酐，有助于提高粘度（通过不饱和双键和顺酐的不饱和双键之间的加成反应）。 此外改性醇酸树脂，如被乙烯改性醇酸，丙烯酸改性醇酸也是通过加成反应来完成的 ;第二节 聚合物结构、分子量及分布 官能度与树脂性能的关系;3、聚合度和平均聚合度 在缩聚反应中，参加了反应的官能团的数目和初始官能团的数目之比值称之为反应程度，以p表示。 在醇酸树脂生产中，我们在酯化反应各阶段，要多次测AV，起初酸价很高，那说明苯酐还有很多-COOH没有形成树脂，既没有参加缩聚反应。 平均聚合度 平均进入大分子单体数的平均聚合度 ;4、数均分子量和质均分子量 因为醇酸树脂原材料中多元醇、多元酸都有