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聚醚多元醇酯类成膜助剂的制备及其应用

孙艳婷;邢晓平;康文倩;高继东;唐磊;黄燕;吴生英;苏建华;王利民

【摘要】以聚醚多元醇(JH303F)、十二酸为原料进行酯化反应,得到淡黄色透明液

体聚醚多元醇酯类化合物(A).通过酸值滴定确定最佳反应条件:聚醚多元醇与十二酸

的投料物质的量比为3∶1,对甲苯磺酸为催化剂且用量为反应物总量的1％,反应温

度为160℃,反应时间为5h,酯化率达到93％.采用红外光谱、凝胶渗透色谱对产物

结构进行表征,并将其应用在乳胶漆配方中,测试其成膜性能.结果表明:实验成功制备

了聚醚多元醇酯A,其可作为成膜助剂添加在乳胶漆中,并且不影响乳胶漆的其他性

能.

【期刊名称】《涂料工业》

【年(卷),期】2016(046)010

【总页数】5页(P50-54)

【关键词】聚醚多元醇酯;成膜助剂;乳胶漆;VOC

【作者】孙艳婷;邢晓平;康文倩;高继东;唐磊;黄燕;吴生英;苏建华;王利民

【作者单位】华东理工大学,上海200237;华东理工大学,上海200237;华东理工大

学,上海200237;立邦涂料(中国)有限公司,上海201201;立邦涂料(中国)有限公司,

上海201201;立邦涂料(中国)有限公司,上海201201;华东理工大学,上海200237;

华东理工大学,上海200237;华东理工大学,上海200237

【正文语种】中文

【中图分类】TQ630.4

乳胶漆中的VOC主要来自于乳液、溶剂、助剂、pH调节剂等［1］。其中，溶剂

中的成膜助剂是乳胶漆中VOC的主要来源。乳胶漆中的成膜助剂通常是一些沸点

高、溶解性强且挥发缓慢的有机溶剂［2－4］，能够促进乳胶漆粒子塑性流动和

弹性变形，改善其聚结性能［5］，使乳胶漆能够在广泛的施工温度范围内成膜。

同时，成膜助剂是一种易消失的暂时增塑剂，因而最终的干膜不会太软或发黏［6

－8］。目前常用成膜助剂的沸点都在250℃左右，我国国标对VOC的定义是指

在标准大气压(101.3kPa)下，初沸点低于或等于250℃的有机化合物。随着国家

标准及法规越来越严格，常用的一些成膜助剂将难以满足相关要求，因此需要研究

开发高沸点且更加环保的成膜助剂［9］。

本研究首先对市售成膜助剂的结构进行分析，发现成膜效果较好的成膜助剂化学结

构中均含有酯基、羟基、醚键等官能团。然后根据化学结构的分析结果，制备了一

类醇酯类化合物，对该类化学物进行了结构表征和VOC测试，并将其作为成膜助

剂添加在乳胶漆中，同时对乳胶漆的相关性能进行了测试。

1.1主要原料及设备

聚醚多元醇(JH303F)：官能度3、Mn＝340、羟值480mgKOH/g，工业级，上

海抚佳精细化工有限公司；十二酸：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；对甲苯

磺酸、二氯甲烷：分析纯，上海泰坦化学有限公司；无水硫酸钠、无水硫酸镁：分

析纯，江苏强盛功能化学股份有限公司；乳液L：立邦涂料(中国)有限公司。

Nicolet380型红外光谱仪：赛默飞世尔科技公司；GPC－50型常温凝胶渗透色

谱仪：北京普立泰科仪器有限公司；BrookField黏度计：梅特勒－托利多仪器(上

海)有限公司；反射率测定仪：上海现代环境工程技术有限公司。

1.2聚醚多元醇酯的制备

以聚醚多元醇JH303F与十二酸的反应为例，制备的主要过程如下：在装有温度计、

搅拌器和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中，将聚醚多元醇JH303F和十二酸按投

料官能团的物质的量比3∶1(聚醚多元醇按平均羟值含量计算)加入三口烧瓶中，开

始搅拌升温，当十二酸完全溶解时，加入催化剂对甲苯磺酸，且用量为反应物总量

的1%，然后加入除水剂无水硫酸钠，并通入氮气保护，在160℃下反应5h；反

应过程中通过酸值滴定判断反应终点，待酸值不变后停止反应，冷却后的反应液使

用布氏漏斗进行抽滤，将得到的滤液通过分液漏斗萃取，用饱和的碳酸氢钠溶液及

去离子水分别洗涤3次，最后用饱和氯化钠溶液洗涤，分离出有机相加入无水硫

酸钠静置吸水，通过旋转蒸发仪旋蒸除去溶剂，最终得到淡黄色透明液体聚醚多元

醇酯A。

1.3性能测试

1.3.1结构表征

采用Nicolet380型红外光谱仪对所制备的