合成树脂的介绍以及应用发展前景ppt课件.pptVIP

1,chapter2SyntheticResin第二章合成树脂,合成树脂分子量-转化型/非转化型合成树脂结构-羟基、羧基、氨基、环氧基、异氰酸酯基、不饱和基团聚合反应-逐步聚合、自由基聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合(Atomtransferradicalpolymerization,Livingradicalpolymerization),2,聚合方法-溶液聚合、乳液聚合、核-壳乳液技术粒子设计（seedpolymerization）微乳液聚合技术超临界介质合成技术改性-拼混改性聚集态结构-化学改性（二种合成反应）新树脂/互贯网络结构(IPNs)InterpenetratingPolymerNetworks,3,section1AlkydResin第一节醇酸树脂,一、醇酸树脂分类及基本原料干性醇酸树脂-长油度（60%）、中油度(季戊四醇/苯酐)/(甘油/苯酐)不干性醇酸树脂-短油度（45%）(甘油/苯酐)+植物油或脂肪酸水性-偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐,4,不同油度醇酸树脂结构示意图无油短油度中油度长油度,5,不同油度醇酸树脂的划分与性质,6,7,*干性油：桐油、亚麻油、梓油等，碘值在140以上，油分子平均双键数超过六个*半干性油：豆油等，碘值在100140之间，油分子平均双键数在46个之间*不干性油：蓖麻油、椰子油等碘值在100以下，油分子平均双键数在4个以下，不能在空气中干燥成膜脱水蓖麻油为二烯酸结构，有较好干燥性,8,二、醇酸树脂合成的配方设计按Carothers凝胶化理论，凝胶点时的数均聚合度无限大：凝胶点反应程度：因favg=2eA/n0：令K=no/eA，K为醇酸树脂的工作常数，一般K=10.05K0.95，树脂提前凝胶化；K1.05，树脂性能不能满足使用要求醇酸树脂配方计算：1。根据油度和设定的K值计算2。根据不同油度下的参考羟基过量数来计算配比和K值，并通过合成试验的酸度粘度曲线来增减羟基过量数,9,各原料合成醇酸树脂的工作常数调整值,10,配方计算按下列公式：油度：相对于苯酐的多元醇羟基过量数：总羟基过量数：,11,不同油度醇酸树脂的参考羟基数(r),12,三、醇酸树脂合成工艺1醇解法-油+甘油甘油酸酯醇解催化剂：LiOH、CaO、PbO，用量为油的0.010.05%。醇解温度：230250醇解反应终点确定：测乙醇容忍度、电导值2脂肪酸法一步法：一次投料，树脂分子量较低二步法：先加部分脂肪酸(40%90%)，树脂分子量较高、干燥快,13,溶剂法和熔融法的工艺比较,14,例溶剂法制短油度椰子油醇酸树脂(r=1.228)工艺过程CoconutOilAlkyd648份单漂椰子油+304份95%甘油CO2、搅拌、120停止搅拌。0.13份黄丹搅拌2小时230测无水甲醇容忍度5(25)停止搅拌降至220。20分钟内，分批750份苯酐关CO2气108份二甲苯用2小时1952001小时后98份95%甘油再酯化1小时取样：至63.5%二甲苯溶液粘度达10秒(格氏管，25)，抽入兑稀罐。110下804份甲苯冷却后过滤(酸值17)。注在溶剂蒸汽回流下，可关闭CO2或N2气进行酯化。,15,四、醇酸树脂性质的影响因素1油性质的影响（干燥性抗黄变性）2油度的影响短油度长油度：溶剂汽油溶解性、粘度、树脂固体份；硬度、颜料分散性与贮存稳定性。耐候性、附着力以中油度为最好。3合成方法的影响*脂肪酸法：酯化反应性：伯羟基仲羟基;苯酐不饱和酸芳酸脂肪酸苯酐都与伯羟基结合、仲羟基与脂肪酸结合-分子量大、酸值低、漆膜硬*醇解法：甘油一酸酯是脂肪酸伯羟基酯，苯酐与伯羟基-仲羟基都反应酯化-树脂支化、酸值高、漆膜易发粘,16,17,五、改性醇酸树脂*丙烯酸改性醇酸树脂：丙烯酸单体在醇酸树脂中自由基聚合；或用低分子量丙烯酸树脂作为醇酸树脂缩聚原料*水性丙烯酸改性醇酸树脂：先用偏苯三酸酐合成醇酸树脂（酸值50），胺中和；再用丙烯酸单体在醇酸树脂水液中自由基乳液聚合*有机硅改性醇酸树脂：醇酸树脂+少量有机硅树脂共缩聚,18,section2AminoResin第二节氨基树脂一、氨基树脂的分类1脲醛树脂2三聚氰胺甲醛树脂丁醇低醚化和高醚化、甲醇与异丁醇混和醚化、HMMM3烃基三聚氰胺甲醛树脂N-苯基三聚氰胺甲醛、N-丁基三聚氰胺甲醛树脂4共聚树脂三聚氰胺/尿素-甲醛、三聚氰胺/苯基三聚氰胺-甲醛,19,二、氨基树脂的合成原理及交联反应在pH9弱碱，尿素和甲醛形成羟甲基脲：在微酸性(pH4.56)和醇存在下，羟甲基脲发生醚化和微缩聚：,20,直接在微酸性条件反应，较难控制在微缩聚状态：,21,三聚氰胺与甲醛的合成反应：,22,氨基树脂组成对性能的影响,23,氨基树脂与羟基树脂发生膜交联反应：过量氨基树脂则自身交联：,24,三、氨基树脂的应用1丁醇醚化氨基树脂常与醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂配制烘漆，有良好的装饰性和耐久性，可作为高档汽车涂料或一般工业涂料使用2甲醇改性氨基树脂HMMM常用于配制高固体分涂料和水性漆。HMMM的交联效率高、漆膜韧性好，故常与羟丙树脂或饱和聚酯配制高固体分卷材涂料，有时涂料中掺混一些部分甲醇醚化树脂来提高交联反应活性。3混醚型氨基树脂（异丁醇/甲醇）全部醚化的混醚型氨基树脂性能类似于HMMM，但它有较好的对底材润湿性和层间结合力，适宜配制中涂或水性漆。,25,section3EpoxyResin第三节环氧树脂一、环氧树脂分类1缩水甘油类环氧树脂缩水甘油醚环氧树脂：缩水甘油酯环氧树脂：,26,2环氧化烯烃3其它溴化双酚A环氧树脂，具有自熄性二、环氧树脂的合成1低分子量环氧树脂合成（采取二步加碱法，最大限度地降低环氧氯丙烷的水解。）,27,2中、高分子量环氧树脂合成*双酚A和环氧氯丙烷配料比接近于理论比率，环氧氯丙烷水解消耗低，故可采用一步加碱法合成；*或用低分子量环氧树脂扩链法。3环氧酯合成酯化程度一般是40%80%。酯化度50%以上具有气干性，并溶于脂肪烃溶剂，常用亚麻油酸、桐油酸等；酯化度在50%以下的只能烘干成膜，应采用芳烃溶剂，选用蓖麻油酸和椰子油酸等。主原料多用E-20、E-12（气干）、E-06（烘干）等。*酯化时，要控制环氧基-羟基醚化、脂肪酸双键热聚反应！,28,4环氧化烯烃的合成干性油酯化得良好抗紫外线环氧酯：,29,5有机硅改性环氧树脂6增韧改性环氧树脂采用聚己内酸酯二元醇增韧环氧树脂，使所制备的烘漆仍保持其坚硬性。例如：取1455份环氧树脂（环氧当量485）、412.5份聚己内酸酯二元醇制得环氧当量1070、75%固体分增韧环氧树脂溶液。7水性环氧树脂*低分子量环氧树脂乳液（水性聚酰胺或胺加合物配双包装自干漆）*水性环氧酯（配制阳极电泳漆）*水性环氧叔胺树脂（配制阴极电泳漆）*水性丙烯酸改性环氧树脂（配制水性浸漆和水性喷漆）,30,三、环氧树脂的固化1胺类固化剂,31,2有机酸酐固化剂,32,3合成树脂固化剂合成树脂主要是酚醛树脂，氨基树脂、多异氰酸酯等：,3