醇酸树脂涂料教学课件PPT.ppt

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 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 漆膜附着力好 柔韧坚牢 耐摩擦 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 干结成膜快 但是完全干燥时间长 涂膜耐水 耐碱性欠佳 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 按加入油的种类不同分类 干性油 不干性油 亚麻油或脱水蓖麻油 蓖麻油 棉子油或椰子油等 直接涂刷成薄层 在室温与氧作用下转化成连续的固体薄膜 可制成自干型与烘干型的清漆及磁漆 不能直接用作涂料 而是与其他种类树脂混合作用 醇酸树脂按油和苯酐的含量 可分为四种 超短油度醇酸树脂涂料 35 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 wo wr 例已知某一醇酸树脂涂料的配方 亚麻油100g甘油 98 43g邻苯二甲酸酐 99 5 74 5gpbo0 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 wo wr 树脂理论量 投入的合成树脂的原料量 生成水量 损失量 油脂 苯酐 甘油 生成水量 损失量 100 74 5 99 5 43 98 74 5 98 99 5 12 74 5 2 206 ol wo wr 100 100 206 49 含油量在46 60 故为此醇酸树脂为中油度 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 制得的醇酸树脂干燥速率有改进 耐热性更好 树脂改性的醇酸树脂涂料 酚醛改性醇酸树脂涂料 乙烯基改性醇酸树脂涂料 有机硅改性醇酸树脂涂料等 思考题 1 已知醇树脂的配方 豆油 双漂 1250 0kg 1 44kmol 季戊四醇327