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醇酸树脂涂料研究进展

醇酸树脂涂料研究进展
醇酸树脂涂料研究进展

大连工业大学化工与材料学院

本科生课程总结论文

课程名称:涂料与涂装

论文题目:醇酸树脂涂料研究进展

学院:化工与材料学院

专业:材料化学

班级学号: XX

学生姓名: XX

指导教师:刘XX

完成时间: 2011-03-24

醋酸树脂涂料研究进展

XX

(XX大学化工与材料学院,XXX)

摘要:众所周知,醇酸树脂自1927年问世以来,品种和生产工艺发展很快,可谓开创了涂料工业的新纪元。醇酸树脂涂料具有原料价廉易得、涂膜附着力好、光亮、丰满、对颜料润湿性能好等优点,且具有良好的施工性,在传统涂料领域一直占有相当的比重.本文详细概述了醋酸树脂涂料的研究进展,并对其现有改性方法进行了总结,详细阐述其在各方面的运用,并展望了醋酸树脂涂料的前景。

关键词:醋酸树脂;改性;水性涂料

Study on alkyd resin coating

XXXX

(XXXX, XXXXX)

Abstract:As is know to all, from 1927 when the alkyd resin coating created by scientist,. With the categories and the means of produce developed as soon as possible we moved into a new era. Alkyd resin coatings are widely used for many advantages,such as low cost,good adhesion,gloss,full of color,good wetting properties and good application property. This parpers study on its develops,conclue its mode of production,clearly elucidate its application in different ways,and look to its future. Keywords:alkyd resin coating;modification;waterborne paint

0 引言

四十年来,醇酸树脂涂料从无到有,产量大幅度增长,品种不断扩大,装备逐步更新,年产万吨级醇酸车间相继涌现,技术队伍日益壮大,都成为醉酸树脂涂料发展的重要标志。为了加强环境保护,各国制定环境法规对使用的涂料中有机挥发物(VOC)含量提出了严格限制。由于醇酸树脂合成技术成熟,原料易得,成本较低,涂膜综合性能良好,是涂料用合成树脂中用量最大、用途最为广泛的品种之一。目前使用的醇酸树脂皆为溶剂型,对环境污染十分严重。因此,开发具有良好性能的水性醇酸树脂将会有广阔的应用前景口。

醇酸树脂其用量一直占涂料工业用树脂的首位。醇酸树脂是通过缩聚反应由多元醇、多元酸及脂肪酸为主要成分缩聚制备的一种改性聚酯树脂。目前有多种方法制备水性醇酸树脂[1-4] ,例如醇解法和脂肪酸法两种方法。在缩聚工艺上又分为溶剂法和熔融法两种。

醇酸树脂用途广泛,配套性良好,可以制造底、光漆、半光漆和有光漆,可以在住宅、机床,汽车、轮船、坦克、飞机等民用、工业、国防等领域使用[5]。

1 醇酸树脂的发展

1.1醋酸树脂40年的发展

四十年来,醇酸树脂涂料从无到有,产量大幅度增长,品种不断扩大,装备逐步更新年产万吨级醇酸车间相继涌现,技术队伍日益壮大,都成为醉酸树脂涂料发展的重要标志。解放初期,我国涂料年产量仅仅几千吨,!1988年全国涂料产量已达 85.97万吨。醇酸树脂涂料从解放初的单一品种试生产水平到1998年增长到23.3万吨,占整个涂料产量 27.12%。三十多年来,12种合成树脂涂料竞相

发展 ,但无论在产量规模,还是在发展速度方面醋酸树脂涂料均居首位。[6]

1.2醇酸树脂特点

醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯和聚酯树脂等是制备水性涂料的主要基料,其中醇酸树脂是发展最早、产量最大的合成树脂。研制高性能水性醇酸树脂涂料,对于生产厂商而言,产品转型的投入和周期都更容易接受。醇酸树脂的另一优势是它基本不依赖于石油产品,作为一种重要的战略物资,石油的价格和供应量受国际形势的影响很大,而且现阶段我国的石油消费在很大程度上依赖于进口,因此醇酸树脂具有得天独厚的价格优势。此外,醇酸树脂的组分和性能可以在很大范围内调整,仅仅是不同的多元醇和多元酸就能得到性能各异的树脂;而醇和酸之间官能度之比的变化可控制支化度,树脂原料中羧基之间或羟基之间的碳原子数能调整树脂的柔软性等,这些特点无疑使醇酸树脂能够应用于更多的领域。

1.3品种不断扩大

1948年天津油漆厂研制成功中油度醇酸树脂之后 ,醋酸树脂品种不断增加,到目前为止,全国批量生产规模的醉酸树脂和改性醇酸树脂在60种以上,通用与专用的醇酸树脂涂料1986年底批准的牌号约有八十多种 ,其中部颁标准牌号 20种 ,企业标准牌号至少在60种以上,如西北油漆厂一家的醋酸树脂涂料企业标准牌号就有24种,若计算每个色漆牌号的花色品种,总数要数以百计。从腻子、底漆、面漆、磁漆、清漆到各种专用漆。自成一大体系,广泛用于木材建筑五金家电及其他轻工产品、车辆、桥粱等各种工业涂装。

2 醋酸树脂涂料的研究方法进展

2.1合成醋酸树脂涂料原料

以醇酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。醇酸树脂是由脂肪酸(或其相应的植物油)、二元酸及多元醇反应而成的树脂。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。醇酸树脂配方的确定很复杂。在理论上要求树脂酸值低、相对分子质量大;在生产工艺上要求反应平稳不胶化:在应用上为了达到不同的目的,又要求制备出不同类型的树脂。

醇酸树脂可分为两大类,一类是通过氧化干燥的;另一类非氧化干燥的,后者主要是作增塑剂和多羟基聚合油。从某种意义上来说,氧化干燥的醇酸树脂也可以说是一种改性干性油。干性油的漆膜干燥需要很长时间,其原因是它们的相对分子质量较低,需要很多反应才能形成交联的大分子。醇酸树脂相当于“大分子”的油,只需少许交联点,即可使漆膜干燥,其漆膜性能当然也远超过干性油漆膜。

按加入油的种类不同,醇酸树脂可分为干性油(亚麻油或脱水蓖麻油)和不干性油(蓖麻油、棉子油或椰子油等)两类树脂。干性油醇酸树脂直接涂刷成薄层,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。不干性油醇酸树脂则不能直接用作涂料,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,醇酸树脂涂料按用途可分为七类。

表 1 醇酸树脂涂料的主要类型

2.2 醇酸树脂涂料水性化研究

醇酸树脂涂料具有很好的涂刷性和润滑性 , 但也存在一些明显的缺点 : 涂膜干燥缓慢 , 硬度低 , 耐水性、耐腐蚀性差 , 户外耐候性不佳等 , 需要通过改性来满足性能要求。醇酸树脂分子具有极性主链和非极性铡链 , 使其能够和许多树脂、化合物较好地混容 , 为进行各种物理改性提供了前提 ; 此外其分子上具有羟基、羧基和双键等反应性基团 , 可以通过化学合成的途径引入其他分子 , 这是对醇酸树脂化学改性的基础。

在设计、合成水溶性醇酸树脂及其涂装的领域也已经有了大量的研究和开发。制备水溶性树脂一般有 3 种方法 : (1) 成盐法 : 通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子 ; (2) 在聚合物中引入非离子基因 ; (3) 将聚合物转变成两性离子中间体 ; 其中成盐法已基本实现工业化。水溶性醇酸树脂与溶剂型醇酸树脂具有相同的干燥机理 , 但树脂种类、金属催干剂的含量和种类、施工环境的湿度、温度和溶剂组成等诸多因素都会影响水溶性醇酸树脂的干燥性能。另外水溶性醇酸树脂在贮存过程中由于酯键的水解 , 会降低树脂的相对分子质量 ; 加之其本身的相对分子质量较低 ; 氧气在水中的溶解度较低等 , 导致其干燥速率比相应的溶剂型醇酸树脂慢。除干燥速度较慢之外 , 其

早期的硬度、耐水性和耐溶剂性较差 , 清漆和色漆的水解稳定性也不尽人意 , 所以仍需对其改性。有机硅改性水溶性醇酸树脂是将有机硅中间体与三羟甲基丙烷、间苯二甲酸和脂肪酸一起反应得到一种含羟基的预聚物 , 然后与偏苯三酸酐反应再进行水性化。它具有与水溶性醇酸树脂类似的施工性能 , 但干燥性能、耐候性、耐久性、耐热性和耐水解性都得到改善 , 而且还显示出优良的外观和耐水性[7]。目前水溶性醇酸树脂的研究主要集中在降低涂料的施工黏度 , 消除水溶性醇酸树脂在水稀释过程中出现的稀释峰 , 使用对环境友好的共溶剂 , 进一步增强薄涂膜的耐腐蚀性 , 改善外观和降低成本 , 开发具有特种功能的水溶性醇酸树脂涂料等方面。[8]

3醇酸树脂涂料生产加热方法

醇酸树脂生产工艺包括醇解和酯化 ( 脂肪酸法只有酯化 ) 两个过程,醇解温度在 240 ℃以上,酯化温度为 l80 ~ 230 ℃,因此选择何种加热方法是醇酸树脂生产工艺设计中必须慎重考虑的问题之一。理想的加热方法应满足:安全、经济、操作方便、加热均匀、热效率高、热交换条件好,能满足工艺要求的升温和降温速度,并能实现温度的调节和控制。加热方法还关系到生产周期长短、产品质量优劣、是否符合环境保护和国家能源政策,应因地制宜、综合考虑。

综观国内外生产醇酸树脂的加热方法不外乎两类,一是直接加法,如炉灶法等,二是间接加热法,即用热能载体再加热反应釜的方法,如各种电加热法、导油加热法等。

3.1炉灶法

炉灶法是将燃料燃烧的热能直接加热安装在炉膛内的反应釜,所用燃料有煤、焦炭、柴油、煤气及天然气等。此法按炉灶构造分为固定灶和活动灶两种,均配置有鼓风机,前者将灶固定于反应釜底部,炉排上燃烧煤、焦炭进行加热;后者在炉膛底地面上安装轨道,炉灶放在轨道上,用人力或机械装置将炉灶推进和拉出,燃烧煤气及天燃气的只有炉膛而无灶,只是安装有用不锈钢管钻有小孑L 喷嘴的燃烧盘管,活动灶和燃烧气体的炉灶,上部均装有用于冷却降温的喷水盘管,用于调控反应各阶段温度。

燃烧柴油的炉灶均用耐火砖砌成,采用各种燃油器,如转杯式燃油器、盘式燃油器等。图 1 列出了几种典型的炉灶示意图。

图 1 几种典型炉灶示意图

a :固定炉灶

b :活动炉灶

c :燃烧煤气的灶

d :燃烧柴油的灶

1 .反应釜;

2 .炉膛;

3 固定灶;

4 .活动灶;

5 燃烧盘管;

6 燃油器;

7 .冷却水管

3.2电加热法

电加热法是将电能转变为热能的加热方法,常见的有工频电感加热、远红外电阻加热和电热棒等。

3.2.1工频电感加热

在铁磁物质制造的反应釜中装有一组或几组感应线圈,当感应线圈中通过工频交流电 (50 Hz) 时,在其周围形成的交变磁场作用下,将在反应釜的铁壳中产生感应电流——涡流,工频电感加热利用涡流在铁壳中所产生的热量进行加热,图2是工频电感加热的示意图。

图 2 工频电感加热示意图

由于不锈钢釜感应电流产生涡流小,为增大涡流效应,生产醇酸树脂的反应釜一般采用碳钢复合不锈钢板制造。

3.2.2电阻远红外加热

电阻远红外加热示意图见图3 。

电阻远红外加热是用不锈钢作电阻带,当电流通过时将电能转变为热能,此热能传导给反应釜一侧涂有远红外涂料的陶瓷碳化硅板,激发远红外涂料中的金属氧化物原子,可提高远红外辐射能,而碳化硅板既以热传导又以远红外热辐射形式向反应釜加热,现已有电阻远红外加热的标准件供应,如上海热器厂生产的JD1 — 2 远红外加热器。

图 3 电阻远红外加热示意图

3.3导热油加热

为了加热均匀,精确地调控温度和安全生产,国内外涂料厂商,在醇酸树脂生产中广泛采用导热油加热,导热油加热流程主要有以下几种形式。

表 2 几种电加热法的技术经济比较

图 4 几种导热油加热流程图

采用导热油加热具有传热均匀,输送方便,可在较低压力下得到较高的温度,设备相对简单,投资不高,操作控制容易,利于提高树脂质量,热效率较高,节能效果显著,较明火加热安全,经济效益十分显著。而且燃料可采用煤、轻柴油、天然气和煤气等。[9]

4对醇酸树脂涂料的改性研究

4.1自干型水性醇酸树脂漆

水性醇酸树脂系由多元醇、多元酸与植物油(酸)或其他脂肪酸经酯化、缩聚而成的高酸值低黏度树脂。该树脂用有机胺中和后制得的水性涂料具有干燥快、附着力强、硬度高、耐冲击性优良及 VOC 排放量极低等特点。但由于水性醇酸树脂分子链上二的酯键在弱碱性条件下较易水解,使涂料贮存稳定性下降,所以水性醇酸树脂的应用受到一定限制。通过优化配方设计,并用顺丁烯二酸酐化油

及2 ,2-二羟甲基丙酸(DMPA)加以改性,生产工艺安全、简便、制得了贮存稳定性及水溶性优良、相对分子质量分布均匀的水性醇酸树脂。用该树脂配制的自干型水性醇酸树脂漆已达到或超过同类溶剂型涂料的性能指标。

水性醇酸树脂的酯键在弱碱性条件下容易发生水解,使其水溶液在贮存过程中发生浑浊、pH下降树脂分层、水溶性变差等现象。从而使成品漆膜出现失光、厚边、针孔及耐水、耐汽油性下降等弊病,采用顺酐油取代部分二元酸,因其与醇酸分子生成一种螺旋体结构,使酯键得到保护,所以可显著提高水性醇酸树脂的稳定性。但其用量对漆膜性能的影响也极大。顺酐油用量太多,漆膜易泛黄,硬度、耐水及耐汽油性下降;用量太少,造成水性醇酸树脂稳定性及水溶性变差,也会使漆膜的硬度、光泽、耐水及耐汽油性有所降低。因此,顺酐油用量为 8 %~ 10 %时,漆膜的各项性能最佳。顺酐油用量对漆膜性能及树脂稳定性的影响见表3 。

表3顺酐油用量对漆膜性能及树脂稳定性的影响

4.2丙烯酸改性水性醇酸树脂

丙烯酸改性水溶性醇酸树脂体系,使醇酸树脂的气干性和柔韧性得以改进。用丙烯酸改性一般有两种方法[10]:(1)将丙烯酸类单体与醇酸预聚物中油脂上的共轭双键发生Diels-Alder反应:(2)单体与预聚物中的不饱和二元酸如马来酸酐进行共聚,使非共轭双键丙烯酸化。在醇酸树脂中引入二元环状羧酸,将丙烯酸酯类单体通过游离基聚合接枝到醇酸树脂分子中,合成水性丙烯酸改性醇酸树脂防腐涂料,该涂料具有优良的机械性能、耐水性、耐盐雾性能及干燥性能[11]。Levine[12]利用脂肪酸法合成水性丙烯酸改性醇酸树脂,明显地改善了树脂涂膜的性能,包括涂膜的光泽、干燥性和早期耐水性。Amoco公司用偏苯三酸酐、间苯二甲酸及马来酸酐制得了水溶性丙烯酸醇酸树脂,并形成不同用途的多种牌号。以这些丙烯酸改性醇酸树脂为基础的涂料,提供了较好的漆膜硬度、优良的柔韧性和贮存稳定性,可用于白干或烘烤型各类磁漆。

Kuo等[13]通过用缩水甘油基丙烯酸酯的缩水甘油基部分与醇酸树脂反应制得一种包含丙烯酸酯结构的改水性醇酸树脂,该法制得的树脂是一种高固体分、快干型、室温氧化固化、且较低VOC排放的水性丙烯酸改性醇酸树脂。

苯乙烯改性水性醇酸树脂可以提高醇酸树脂的耐水性、耐碱性、硬度和干率,可以制备快干、耐潮、光亮、美观的室内用防护与装饰磁漆、农机用漆,但是苯乙烯改性水性醇酸树脂降低了树脂的柔韧性、耐候性及耐烃类溶剂的性能,与未改性的醇酸树脂不能溶合,不能混合使用。苯乙烯改性水性醇酸树脂可采取两种方法,一是先用苯乙烯改性合成醇酸树脂的原料,即改性脂肪酸或醇解后的油,

然后再制备水性醇酸树脂;另一个方法是先制备好水性醇酸树脂,再用苯乙烯改性。一般后者的产品性能较好,生产工艺也易于控制。

4.3 有机硅改性水性醇酸树脂

硅树脂改性的水溶性醇酸树脂具有光泽持久和耐粉化的优点。这类改性树脂的制法是将有机硅中间体与三羟甲基丙烷、间苯二甲酸和脂肪酸一起反应得到一种羟基剩余的预聚体,然后与偏苯三酸酐反应再进行水性化。所有用硅树脂改性的醇酸涂料,都具有与通常水性涂料类似的施工性,但干燥性、耐候性、耐久性、耐热性和耐水解性得到很大的改善。水溶性硅树脂改性醇酸涂料用途较广,可用于各类物体的涂饰,如船舶、仪表、工具、办公室设备、金属建筑材料和金属零件等。

4.4 聚氨酯改性水性醇酸树脂

聚氨酯改性水性醇酸树脂可提高其漆膜的硬度、耐水性、干燥性和稳定性,并具有抗黄变性。德国专利[14]中介绍了一种水性聚氨酯改性醇酸树脂漆,是由芳香二异氰酸酯处理端羟基醇酸树脂而制备的,用作抗蚀底漆。Haje Karel等[15]。用多异氰酸酯改性醇酸树脂得到水稀释性、稳定的、低黏度、快干的清漆,通过改性,漆膜的硬度增加,漆膜的弹性很好,贮存期半年,pH为7.5。由于聚氨酯耐磨性能好,Masuda,Taskeshi等[16]制备了用于木地板的水分散氨酯醇酸树脂漆,其典型优点是耐磨,产品由不饱和芳香烃和有机二异氰酸酯等合成,用羟基链烷酸作成膜成分,产品为黄色透明液体。工艺采用了丙酮法,需要消耗大量的丙酮,工艺过程亦较复杂。Schork等[17]通过微乳化共聚合的方法将醇酸树脂溶解到不饱和的单体或混合物溶液中,使醇酸接枝到聚合物骨架上形成一种包含有细小分子聚合物的乳胶,该乳胶可用作底漆,具有很好的硬度。

5 醋酸树脂涂料的应用

5.1木器装饰涂料

作为木器装饰涂料的水溶性醇酸乳液型涂料是由一定相对分子质量的醇酸树脂经乳化工艺制得的。该树脂相对分子质量小 ,渗透性强 ,可渗透到木材中而不需要添加成膜助剂 , VOC排放量也低。如果能减小储存过程中产生的小分子 ,提高其干燥和稳定性 ,作为环保型的木器涂料 ,醇酸树脂能得到很大的市场份额。 [18]

5.2铁道车辆

近年来 ,铁道车辆的涂料档次和涂装工艺水平有较大的提高。曹立安[19]等研制开发了水溶性厚浆醇酸树脂漆。产品具有良好的物理机械性能、耐腐蚀性和耐候性。Wang[20 ]等从事水溶性厚浆醇酸树脂漆的研制 ,制备出可一次成膜的高压无气喷涂产品 ,应用前景较好.

5.3 汽车工业

汽车涂料产量占涂料总产量的15%~20% ,在涂料工业中占有举足轻重的地位。美国颁布了洛杉矶“66环保法规”后 ,世界众多国家的汽车涂料的研制与开发迫于环保压力已经开始向水性化发展。在我国 ,水溶性醇酸树脂涂料早已在

阳极电泳底漆中得到应用 ,[21]但还需要得到进一步发展。国外车身涂料底漆用的主要漆基就包括各种改性的醇酸树脂、环氧树脂等优质的水溶性树脂。[22]日本专利利用回收的聚酯制备的水性醇酸树脂分散体及其涂料与金属干料配漆 ,涂覆于脱脂软钢板上得到了耐腐蚀性优异、强度相当于铅笔硬度3B的涂膜。

5.4 建筑领域

2000年我国建筑涂料需求量100多万t,在我国建筑涂料中,外墙涂料占49%,内墙涂料占21%,其余30%为地坪涂料等。我国建筑涂料中溶剂型涂料占60%,当然内、外墙涂料以水性涂料为主,但其中低中档品种占70%,而且在高档产品的研发和市场推广方面,国产品牌显得力不从心;以至于诸如立邦漆等国外品牌短短几年内就在国内家喻户晓。

丙烯酸醇酸涂料的特点是光泽高,一般在90%~100%,实干时间8h,并且保色、保光性优于醇酸树脂,丙烯酸醇酸涂料性能良好且易刷涂施工,使它成为最佳民用漆品种之一。

6 醇酸树脂涂料的前景

我国涂料的总产量已跻身世界前列,在产品的产量、品种、质量、技术装备水平有了长足的进步。但是随着人们环保意识的不断增强以及我国加入WTO后国外企业纷至沓来,现有的民族涂料工业面临前所未有的挑战,如何降低生产和使用涂料所造成的污染,尤其是对大气的污染。涂料对大气的污染主要是由挥发性有机化合物(VOC)造成的,包括能引起大气层氧化容量和酸度变化(导致酸雨),还可能产生光化学烟雾的碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羟基化合物、有机酸和有机过氧化物等。在涂料的加工和生产过程中释放出来的VOC总量仅次于汽车尾气而位居第二,占VOC污染量的20%~25%,且大多发生在城镇等人类聚居区域,其污染作用非常严重,因此,减少和控制涂料中VOC的释放,是保护环境的一个必要措施。

西方发达国家对VOC的防治起步较早。美国早在1966年就制定和实施了著名的加利福尼亚RULE66法规;在1977年,美国环保局(EPA)进一步制定了大气净化法CAA(CLEARAIRACT,CAA),提出了VOC的排放标准;1990年又对CAA作了进一步的限定和修正。欧洲各国也制定了严格的VOC排放标准,最具代表性的是德国的大气清净法。我国从20世纪80年代开始也陆续制定了一些环保法规。环境压力正在影响全球的涂料工业,因此,发展和推广低VOC甚至零VOC的环保型涂料是大势所趋。

只有大力开发具有自主知识产权的高性能涂料才能赶超世界先进水平,使我国不仅是涂料生产的大国,而且是涂料研发的强国。水性醇酸树脂继承了醇树树脂的优点而且可以通过改性获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性、附着力、干燥性等,同时水性涂料大大地降低了VOC的含量,顺应了环保的要求,因此水性醇酸树脂涂料是一个很有发展前景的品种。随着对水性醇酸树脂涂料的研究逐渐深入,必将推动环保涂料的应用,进而促进整个环保事业的发展。

从调查来看 ,欧盟涂料年产量为380万吨 ,产值 52亿欧元 ,其中水性涂料占市场份额的70% ,并呈逐年上升趋势。2003年 ,我国涂料产量约为250万吨 ,水性涂料等低污染、环境适应型涂料所占的比例从1980年的1%提高到了 25%以上。2004年 ,世界涂料总产量已约为2800万吨。为了争夺涂料市场 ,发展环保

型涂料才能抢占市场制高点。涂料生产需用的树脂量为80%。一般企业通常采用购买树脂。涂料用树脂已成为一个大行业。我国传统溶剂型涂料仍占55.5% ,与发达国家之间的差距很大 ,加上我国正在逐步形成国家强制性标准 ,推行强制性认证 ,以及执行自愿性标准两大体系相互促进的良好的局面 ,[23,24]因而高性能的水性醇酸树脂将会有很大的市场前景。

随着对环境保护的日益重视 ,国内外的研究及市场前景显示出高性能的水性醇酸树脂将成为以后市场的主流。

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[24] 技术信息[ J ].现代涂料与涂装, 2004 (3) : 55~56.

醇酸树脂涂料知识介绍

https://www.wendangku.net/doc/0414250046.html, 醇酸树脂涂料 醇酸树脂涂料以醇酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。醇酸树脂是由脂肪酸(或其相应的植物油)、二元酸及多元醇反应而成的树脂。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。醇酸树脂涂料具有耐候性、附着力好和光亮、丰满等特点,且施工方便。但涂膜较软,耐水、耐碱性欠佳,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。 分类 按加入油的种类不同,醇酸树脂可分为干性油(亚麻油或脱水蓖麻油)和不干性油(蓖麻油、棉子油或椰子油等)两类树脂。干性油醇酸树脂直接涂刷成薄层,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。不干性油醇酸树脂则不能直接用作涂料,而是与其他种类树脂混合作用。 性能 醇酸树脂涂料在干燥速率、附着力、硬度、光泽、耐候性和保光性等方面均优于油性漆,因此醇酸树脂涂料可广泛应用于机电产品、汽车、拖拉机、大型建筑等的涂装。 由于醇酸树脂油度的长短对醇酸树脂涂料的性能影响较大,从测定醇酸树脂清漆游离膜的性能可以看出油度在50%左右的醇酸树脂的涂膜力学性能最好。 施工注意事项 1、醇酸清漆、磁漆、底漆,均可采用刷涂法或喷涂施工,在前一道实干后再涂下一道。 2、施工时粘度过高时可加入醇酸漆稀释剂活用200号溶剂油与二甲苯的混合溶剂调整粘度。 3、醇酸磁漆的配套底漆为醇酸底漆、醇酸二道底漆、环氧酯底漆、酚醛底漆等。 4、醇酸磁漆的配套底漆为醇酸磁漆、氨基烘漆、沥青漆、过氯乙烯漆等。 生产 工业上生产醇酸树脂,根据原料不同,可分为脂肪酸法和醇解法两种。前者用的是脂肪酸、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。后者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。如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。

醇酸树脂涂料研究进展

大连工业大学化工与材料学院 本科生课程总结论文 课程名称:涂料与涂装 论文题目:醇酸树脂涂料研究进展 学院:化工与材料学院 专业:材料化学 班级学号: XX 学生姓名: XX 指导教师:刘XX 完成时间: 2011-03-24

醋酸树脂涂料研究进展 XX (XX大学化工与材料学院,XXX) 摘要:众所周知,醇酸树脂自1927年问世以来,品种和生产工艺发展很快,可谓开创了涂料工业的新纪元。醇酸树脂涂料具有原料价廉易得、涂膜附着力好、光亮、丰满、对颜料润湿性能好等优点,且具有良好的施工性,在传统涂料领域一直占有相当的比重.本文详细概述了醋酸树脂涂料的研究进展,并对其现有改性方法进行了总结,详细阐述其在各方面的运用,并展望了醋酸树脂涂料的前景。 关键词:醋酸树脂;改性;水性涂料 Study on alkyd resin coating XXXX (XXXX, XXXXX) Abstract:As is know to all, from 1927 when the alkyd resin coating created by scientist,. With the categories and the means of produce developed as soon as possible we moved into a new era. Alkyd resin coatings are widely used for many advantages,such as low cost,good adhesion,gloss,full of color,good wetting properties and good application property. This parpers study on its develops,conclue its mode of production,clearly elucidate its application in different ways,and look to its future. Keywords:alkyd resin coating;modification;waterborne paint 0 引言 四十年来,醇酸树脂涂料从无到有,产量大幅度增长,品种不断扩大,装备逐步更新,年产万吨级醇酸车间相继涌现,技术队伍日益壮大,都成为醉酸树脂涂料发展的重要标志。为了加强环境保护,各国制定环境法规对使用的涂料中有机挥发物(VOC)含量提出了严格限制。由于醇酸树脂合成技术成熟,原料易得,成本较低,涂膜综合性能良好,是涂料用合成树脂中用量最大、用途最为广泛的品种之一。目前使用的醇酸树脂皆为溶剂型,对环境污染十分严重。因此,开发具有良好性能的水性醇酸树脂将会有广阔的应用前景口。 醇酸树脂其用量一直占涂料工业用树脂的首位。醇酸树脂是通过缩聚反应由多元醇、多元酸及脂肪酸为主要成分缩聚制备的一种改性聚酯树脂。目前有多种方法制备水性醇酸树脂[1-4] ,例如醇解法和脂肪酸法两种方法。在缩聚工艺上又分为溶剂法和熔融法两种。 醇酸树脂用途广泛,配套性良好,可以制造底、光漆、半光漆和有光漆,可以在住宅、机床,汽车、轮船、坦克、飞机等民用、工业、国防等领域使用[5]。 1 醇酸树脂的发展 1.1醋酸树脂40年的发展 四十年来,醇酸树脂涂料从无到有,产量大幅度增长,品种不断扩大,装备逐步更新年产万吨级醇酸车间相继涌现,技术队伍日益壮大,都成为醉酸树脂涂料发展的重要标志。解放初期,我国涂料年产量仅仅几千吨,!1988年全国涂料产量已达 85.97万吨。醇酸树脂涂料从解放初的单一品种试生产水平到1998年增长到23.3万吨,占整个涂料产量 27.12%。三十多年来,12种合成树脂涂料竞相

水溶性醇酸树脂涂料的研究进展.

2005年赣南师范学院学报 № . 6第六期 Journal of G annan Teachers College Dec. 2005水溶性醇酸树脂涂料的研究进展Ξ胡乔生 1,2, 叶家波 1, 范小林 2, 张熊禄1,2 (1. 赣南师范学院化学与生命科学系 ;2. 赣南师范学院现代分子科学与新材料技术研究所 , 江西赣州 341000 摘要 :综述了水溶性醇酸树脂涂料原料的选用、水性化途径、 , 讨论了其改性方法及其在工业领域中的应用 , . 关键词 :涂料 ; 水溶性 ; 醇酸树脂 中图分类号 :O623.42+6文献标识码 :A- -0054-04 1概述 年提出的 [1], 它是以多元醇、多元酸以及脂肪酸为主要原料 , 通过缩聚反应[2、原料易得、树脂涂膜综合性能好 , 醇酸树脂已成为合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一 . 但是 , , 传统的醇酸树脂涂料含有大量溶剂 (质量比大于 40% , 在生产施工过程中会严重危害环境和操作人员的身体健康 . 近年来 , 世界各国环保法规日益严格 , 传统的溶剂型涂料受到越来越大的挑战 , 涂料的水性化、高固体化趋势日益明晰 . 水溶性涂料是在成膜聚合物中引进亲水的或水可增溶的基团 , 使其成为可以水为溶解介质的一种涂料 , 它是 20世纪 60年代发展起来的一类新型的低污染、省能源、省资源涂料 . 由于其优点明显 , 涂料水溶性的研究应用已引起了广泛的关注并取得了重要进展 . 水溶性醇酸树脂涂料是新的发展趋势 , 得到了大量的研究开发[3~6]. 2水溶性醇酸树脂涂料的研究现状 2. 1合成树脂的原料及配方

用于合成醇酸树脂的原料有 :植物油或脂肪酸、多元醇、多元酸、共溶剂 和中和剂等 . 各种原料的作用不同 , 对水溶性醇酸树脂性能的影响也不同 . 植物油或脂肪酸合成醇酸树脂常用的植物油有豆油、亚麻油、红花油、(氢化或脱水蓖麻油、葵花籽油、桐油、椰子油等 . 其中蓖麻油、氢化蓖麻油合成的醇酸树脂水溶性最好 , 椰子油次之 , 脱水蓖麻油、豆油、亚麻油较差 . 多元醇常用于合成醇酸树脂的多元醇有甘油、季戊四醇和三羟甲基丙烷 . 由甘油制备的醇酸树脂水溶性、干率和树脂的稳定性较差 . 季戊四醇反应较甘油活泼 , 一般与二元醇或三元醇配合使用 , 使用时要遵循“多元醇摩尔数大于多元酸 摩尔数” 的规则 . 三羟甲基丙烷形成的树脂的水解稳定性较甘油或季戊四醇形成的醇酸树脂有明显提高 . 多元酸常用于合成醇酸树脂的多元酸有邻苯二甲酸或其酸酐 (苯酐、间苯二甲酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸等 . 苯酐价格便宜 , 酯化反应温度低 , 反应平稳易控制 , 但它容易形成半酯使树脂相对分子量降低 , 进而导致涂膜干燥时间延长 , 硬度降低 . 采用间苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐或不饱和二元顺酐代替部分苯 酐可使以上某些缺陷得以弥补 . 中和剂中和剂是将阴离子树脂中的羧酸中和成可溶性盐的试剂 , 是水溶性 醇酸树脂制备过程中必不可少的成分 . 中和剂的碱性强度、胺的相对分子质量、在水中的溶解度、挥发速度等能明显影响树脂的水溶性、稳定性、粘度、固化速度及涂膜的泛黄性 . 在具体使用时 , 通常应综合考虑以下几个因素 :(1 挥发性好 ; (2 价格便宜 , 气味小 ; (3 对树脂的稳定性好 . 常用的中和剂有氨、氢氧化钾、三乙胺 . 其中三乙胺在常温下挥发速度适宜 , 其助溶效果比氨水和氢氧化钾都好 , 此外 , 三乙胺不会使聚酯产生胺解反应 , 提高了树脂的稳定性 , 是较为理想的中和剂 . 中和剂的用量应由 p H 值确定 , 一般控制 在 p H 为 7. 5~8. 5.

水性醇酸树脂涂料HGT4847-2015

HG/T4847-2015水性醇酸树脂涂料行业标准 Waterborn alkyd resin coatings 中华人民共和国化工行业标准 中华人民共和国工业和信息化部发部 2015-07-19发部 2016-01-01实施

前言 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国石和化学工业联合会起草。 本标准由全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)归口。 本标准起草单位:江苏冠军涂料科技集团有限公司、中海油常州涂料化工研究院有限公司、中航百幕新材料技术工程股份有限公司、江苏金陵特种涂料有限公司、浙江富德漆业有限公司、山东奔腾漆业股份有限公司、南京长江涂料有限公司、浙江天女集团制漆有限公司、河北晨阳工贸集团有限公司、中国化工学会涂料涂装专业委员会水性涂料分专业委员会、苏州吉人高新材料股份有限公司、成都迪拜新材料有限公司、常州市天安特种涂料有限公司。本标准主要起草人:谢海、顾辉旗、沙金、林蛟、毛铭龙、梁淑华、邱绕生、姚飞、康立训、杨乃红、麻富忠、江拥、王素琴。

水性醇酸树脂涂料行业标准 1范围 本标准规定了水性醇酸树脂涂料的要求、试验方法、检验规则以及包装和贮存等。 本标准适用于以水性醇酸树脂或水性改性醇酸树脂为主要成膜物质且通过常温氧化干燥成膜的水性醇酸树脂涂料。产品用于金属、木材等其他材质表面的一般性保护。 2规定性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版体(包括所有的修改单)适用于本标准。GB/T1725-2007色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定; GB/T1726-1979涂料遮盖力测定法; GB/T1727-1992涂膜一般制备法; GB/T1728-1979涂膜、腻子膜干燥时间测定法; GB/T1730-2007色漆和清漆摆杆阻尼试验; GB/T1732-1993漆膜耐冲击测定法; GB/T1733-1993漆膜耐水性测定法; GB/T1766-2008色漆和清漆涂层老化的评级方法; GB/T1865-2009色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射色; GB/T3186色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样; GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法; GB/T6742-2007色漆和清漆弯曲试验(圆柱轴); GB/T6753.1-2007色清、清漆和印刷油墨研磨细度的测定; GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定; GB/T9268-2008乳胶漆耐冻融性的测定; GB/T9269-2009涂料粘度的测定斯托墨粘度计测法; GB/T9271-2008色漆和清漆标准试板; GB/T9274-1988色清和清漆耐液体介质的温湿度; GB/T9278涂料试样状态调节和试验的温湿度; GB/T9286-1998色漆和清漆涂膜的划格试验; GB/T9750涂料产品的包装标志; GB/T9754-2007色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20度、60度和85度镜面光泽的测定; GB/T13452.2色漆和清漆漆膜厚度的测定; GB/T13491涂料产品包装通则; GB18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量;

醇酸树脂

醇酸树脂 由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯)缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结构,可分为干性、半干性和非干性三类。干性醇酸树脂可在空气中固化;非干性醇酸树脂则要与氨基树脂混合,经加热才能固化。另外也可按所用脂肪酸(或油)或邻苯二甲酸酐的含量,分为短、中、长和极长四种油度的醇酸树脂。醇酸树脂固化成膜后,有光泽和韧性,附着力强,并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。 醇酸树脂可用熔融缩聚或溶液缩聚法制造。熔融法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或油在惰性气氛中加热至200℃以上酯化,直到酸值达到要求,再加溶剂稀释。溶液缩聚法是在二甲苯等溶剂中反应,二甲苯既是溶剂,又作为与水共沸液体,可提高反应速率。反应温度较熔融缩聚低,产物色浅。树脂的性能随脂肪酸或油的结构而异。醇酸树脂主要用作涂料、油漆,在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用,也可用作漆包线的绝缘层,制成油墨大量应用于印刷工业,此外也用于制造模压塑料。 v危规分类及编号易燃液体。参照GB3.3类33645。UNNO.1866;IMDG CODE3278、3379页,3.3类。 物化性质黄褐色粘稠液体。是豆油改性的季戊四醇和邻苯二甲酸酐缩聚物在200号汽油溶剂中的溶液。 危险特性易燃,闪点23~61℃。遇高温、明火、氧化剂有引起燃烧危险。树脂的热解产物有毒。 辨识事故类型:火灾、中毒、容器爆裂。 应急措施消防方法:消防人员须穿戴防毒面具与全身防护服。用泡沫、雾状水、干粉、二氧化碳、1211灭火剂,砂土灭火。急救:应使吸入热解气体的患者脱离污染区,安置休息并保暖。严重者送医院救治。 储运须知危险货物。包装标志:易燃液体。包装方法:(Ⅲ)类。铁桶。储运条件:储存于阴凉通风的库房中。远离热源和火种,避免阳光直射。与氧化剂隔离储运。泄漏处理:首先切断一切火源,戴好防毒面具与手套。用砂土吸收,倒至空旷地方掩埋或焚烧炉中烧掉。被污染的地面用油灰刀刮清。大面积泄漏周围应设雾状水幕抑爆。 以醇酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。醇酸树脂是由脂肪酸(或其相应的植物油)、二元酸及多元醇反应而成的树脂。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。醇酸树脂涂料具有耐候性、附着力好和光亮、丰满等特点,且施工方便。但涂膜较软,耐水、耐碱性欠佳,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。 沿革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。醇酸树脂涂料产量很大,约占涂料工业总量的20%~

水性醇酸树脂

水性醇酸树脂涂料的研究及应用 葛亚辉罗洁* (中南林业科技大学,材料科学与工程学院,湖南长沙410004) 摘要:水性醇酸树脂不仅具有醇树树脂的优点而且还有良好的耐腐蚀性、耐候性、附着力、干燥性、耐水性等,大大地降低了VOC的含量,符合环保的要求,因此水性醇酸树脂涂料具有很好的发展前景。 关键词:醇酸树脂、水性化研究、具体应用 Water soluble alkyd resin coating research and Application Yahui Ge ,Jie Luo* ( Central South University of Forestry and Technology, College of materials science and engineering, Hunan Changsha410004) Abstract: water soluble alkyd resin has not only alcohol tree resin advantages and good corrosion resistance, weather resistance, adhesion, drying, water resistance, greatly reduced the content of VOC, accord with the requirement of environmental protection, so the water soluble alkyd resin coating has good development prospect. Key words: alkyd resin, waterborne, application research 涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料,广泛应用于各类建筑物、各种工业制品和通工具的装饰与保护以及各类钢铁设施如码头、海洋石油钻井平台、输变电塔等的防腐保护。随着科技的发展,涂料的功能和应用领域正在逐渐完善和扩大,涂料的消费水平也已经成为衡量一个国家经济发展水平的重要指标。 1 涂料工业面临的问题和发展趋势 我国涂料的总产量已跻身世界前列,在产品的产量、品种、质量、技术装备水平有了长足的进步。但是随着人们环保意识的不断增强以及我国加入WTO后国外企业纷至沓来,现有的民族涂料工业面临前所未有的挑战,如何降低生产和使用涂料所造成的污染,尤其是对大气的污染。涂料对大气的污染主要是由挥发性有机化合物(VOC)造成的,包括能引起大气层氧化容量和酸度变化(导致酸雨),还可能产生光化学烟雾的碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羟基化合物、有机酸和有机过氧化物等。在涂料的加工和生产过程中释放出来的VOC

大豆油改性醇酸树脂及其制造方法和在涂料中的应用

大豆油改性醇酸树脂及其制造方法和在涂料中的应用 CN 101845209 A 摘要 本发明公开了一种大豆油改性醇酸树脂,由下列重量份数的原料制成:大豆油180~250、苯甲酸180~280、苯酐230~260、季戊四醇130~150、三羟甲基丙烷15~20、二甘醇30~50g、回流二甲苯20~30、兑稀二甲苯260~280、减色抗氧剂1.5~3.0和催化剂0.1~0.2。本发明的有益效果是:能降低醇解温度及缩短醇解反应时间,从而减少供热系统热效率的损失及提高热能的利用率,降低燃料油耗,提高生产效率,能形成不同特性的涂膜,具有十分优异的使用特性,且应用领域十分广泛。 权利要求(8) 大豆油改性醇酸树脂,其特征在于,由下列重量份数的原料制成:大豆油:180~250,苯甲酸:180~280,苯酐:230~260,季戊四醇:130~150,三羟甲基丙烷:15~20,二甘醇:30~50,回流二甲苯:20~30,兑稀二甲苯:260~280,减色抗氧剂:1.5~3.0,催化剂:0.1~0.2。 2.如权利要求1所述的大豆油改性醇酸树脂,其特征在于,由下列重量份数的原料制成:大豆油200、苯甲酸220、苯酐240、季戊四醇140、三羟甲基丙烷18、二甘醇40、回流二甲苯25、兑稀二甲苯270、减色抗氧剂2. 0和催化剂0. 15。 3.如权利要求1或者2所述的大豆油改性醇酸树脂,其特征在于,上述原料中的大豆油、苯甲酸、苯酐、季戊四醇、三羟甲基丙烷、二甘醇、二甲苯、减色剂抗氧剂均采用工业级原料,催化剂优选分析纯级试剂。 4.大豆油改性醇酸树脂低温醇解制造方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)、在空反应釜中预先通氮气3?8min,氮气的流量为2?5m3/h ;(2)、依次投入上述配方重量份数的大豆油、15?20%季戊四醇、10?15%二甘醇,搅拌升温;(3)、升温至110?130°C时停止搅拌,投入催化剂,继续搅拌升温;(4)、升温至215?225°C保温醇解反应至釜内醇解物与无水乙醇比为1 :5?10在25°C时混合液透明后降温;(5)、降温至150?170°C时,搅拌中投入苯甲酸、苯酐、剩余的季戊四醇、三羟甲基丙烷、剩余的二甘醇,减色抗氧剂和回流二甲苯,通氮气3?8min,氮气流量为2?5m3/h,然后加热升温;(6)、升温至160?180°C保温回流1?2小时,后用3?5小时升温至200?220°C保温;(7)、保温至酸值小于等于18mgKOH/g、粘度为“18?28”/25°C格氏管时降温;(8)、开启兑稀釜的氮气,氮气流量为3?9m3/h,开启兑稀釜内盘管的却水,开搅拌在兑稀釜先投入50%兑稀二甲苯;(9)、待反应釜内温度降至160?180°C 时转入兑稀釜兑稀,待转釜完毕再用剩余50% 兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜,兑稀釜中物料搅拌冷却IOmin以上,待温度降至100?130°C时,用< 20 μ m规格的滤袋进行过滤。 5.如权利要求4所述的大豆油改性醇酸树脂低温醇解制造方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)、在空反应釜中预先通氮气5?6min,氮气的流量为3?4m3/h ;(2)、依次投入上述配方重量份数的大豆油、15?20%上述实施例的配方量的季戊四醇和10?15%上述实施例的配方量的二甘醇,

醇酸树脂得合成工艺

第三章醇酸树脂 第一节概述 多元醇与多元酸可以进行缩聚反应,所生成得缩聚物大分子主链上含有许多酯基(-COO-),这种聚合物称为聚酯。涂料工业中,将脂肪酸或油脂改性得聚酯树脂称为醇酸树脂(alkyd resin),而将大分子主链上含有不饱与双键得聚酯称为不饱与聚酯,其它得聚酯则称为饱与聚酯。这三类聚酯型大分子在涂料工业中都有重要得应用。 醇酸树脂涂料具有漆膜附着力好、光亮、丰满等特点,且具有很好得施工性。但其涂膜较软,耐水、耐碱性欠佳。醇酸树脂可与其她树脂(如硝化棉、氯化橡胶、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨脂树脂、氨基树脂)配成多种不同性能得自干或烘干漆,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。此外,醇酸树脂原料易得、工艺简单,符合可持续发展得社会要求。目前,醇酸漆仍然就是重要得涂料品种之一,其产量约占涂料工业总量得20%~25%。 第二节醇酸树脂得分类 一、按改性用脂肪酸或油得干性分 (1)干性油醇酸树脂:由高不饱与脂肪酸或油脂制备得醇酸树脂,可以自干或低温烘干,溶剂用200号溶剂油。该类醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜,从某种意义上来说, 氧化干燥得醇酸树脂也可以说就是一种改性得干性油。干性油漆膜得干燥需要很长时间, 原因就是它们得相对分子质量较低, 需要多步反应才能形成交联得大分子。醇酸树脂相当于“ 大分子” 得油, 只需少许交联点, 即可使漆膜干燥, 漆膜性能当然也远超过干性油漆膜。 (2)不干性油醇酸树脂:不能单独在空气中成膜,属于非氧化干燥成膜, 主要就是作增塑剂与多羟基聚合物(油)。用作羟基组分时可与氨基树脂配制烘漆或与多异氰酸酯固化剂配制双组分自干漆。 (3)半干性油醇酸树脂:性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。 二、按醇酸树脂油度分 包括长油度醇酸树脂、短油度醇酸树脂、中油度醇酸树脂。 油度表示醇酸树脂中含油量得高低。 油度(OL)得含义就是醇酸树脂配方中油脂得用量()与树脂理论产量()之比。其计算公式如下: 以脂肪酸直接合成醇酸树脂时,脂肪酸含量(OLf)为配方中脂肪酸用量()与树脂理论产量之比。 =单体用量—生成水量=甘油(或季戊四醇)用量+油脂(或脂肪酸)用量-生成水量 为便于配方得解析比较,可以把OLf 换算为OL 。油脂中,脂肪酸基含量约为95 % , 所以: 引入油度(OL)对醇酸树脂配方有如下得意义: (1) 表示醇酸树脂中弱极性结构得含量。因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱,弱极性结构得含量,直接影响醇酸树脂得可溶性, 如长油醇酸树脂溶解性好,易溶于溶剂汽油, 中油度醇酸树脂溶于溶剂汽油-二甲苯混合溶剂, 短油醇酸树脂溶解性最差,需用二甲苯或二甲苯/ 酯类混合溶剂溶解;同时,油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有影响,弱极性结构含量高,光泽高、刷涂性、流平性好; (2) 表示醇酸树脂中柔性成分得含量, 因为长链脂肪酸残基就是柔性链段, 而苯酐聚

涂料化学

颜料的分散过程: 1润湿:颜料表面的水分,空气被溶剂(漆料)所置换称为润湿。 溶剂型漆的润湿一般没问题,因为溶剂(漆料)的表面张力一般总比颜料低。在水性漆中,由于水的表面张力较高,有机颜料润湿有困难,一般需加润湿剂。 2研磨与分散:颜料制备时时按照大小控制的,但因为分子间具有范德华力会聚集称为聚集体,因此需要重新分散,需要剪切力(研磨过程主要的)。 3稳定:颜料分散后仍有聚集的倾向,即絮凝倾向,因此需要保护。(絮凝可使颜料的遮盖力和着色了减小) a电荷稳定:使颜料表面带电,即在表面形成双电层的排斥。 B立体保护作用(熵保护作用):颜料表面有吸附层,达到一定厚度时(大于8-9纳米)可利用排斥力保护颜料。 分散体(颜料分散体)存放时应该不致发生下列3种现象。 1颜料发现沉淀2颜料过分絮凝3由于颜料与介质作用导致体系黏度增加 颜料的沉降: Stokes公式 可看出速度V虽粒子的半径和黏度(介质的)成反比,密度差成正比 颜料吸附低相对分子质量的聚合物或表面活性剂时,直径会增大但密度下降还是利于防沉。高相对分子质量聚合物时可使沉降速度加快,但厚的吸附层有很好的立体保护作用,防止了絮凝可防沉。 颜料的絮凝 颜料粒子在介质中做布朗运动,可能会客服粒子间的斥力而导致接触而产生絮凝。 对未稳定的分散体系絮凝的速度(以粒子数的半衰期表示)

利用空间阻碍来防止絮凝,和所用的聚合物或表面活性剂及溶剂等有关。吸附层越厚,体系越稳定。 A相对分子质量越大,吸附层越厚 B聚合物中的极性基团不要连续排列,而要有间隔,否则吸附层会薄,如 果极性基团不止一种则不同。 C良溶剂和不良溶剂吸附情况不同,良溶剂聚合物成舒展状,媳妇的聚合物量小,密度低,不良溶剂成卷曲状,吸附的聚合物量大,密度高。 因为良溶剂中溶剂分子和聚合物相容性好,聚合物易脱附,而且分子舒展占用吸附面积大。因此在调稀时可使用不良溶剂防止絮凝。 贮存时黏度上升 表面活性剂的作用:

环保型水性醇酸树脂涂料的研究及应用

环保型水性醇酸树脂涂料的研究及应用 环保型水性醇酸树脂涂料的研究及应用 叶新 (哈尔滨油漆厂,黑龙江哈尔滨150056) 摘要:随着环保意识的增强,研究和开发环保涂料已成为涂料工业发展的必然趋势。本文对目前国内用途最广、产量最大的醇酸树酯的水性化研究做了简单综述。 关键词:水性涂料;醇酸树脂;油度;醇超量;影响 传统涂料生产过程中大量使用的各种有机溶剂,挥发性有机化合物(VOC)含量极高。不仅能引起大气层氧化容量和酸度变化(导致酸雨),还可能产生光化学烟雾等。水性 醇酸树脂以水和少量助溶剂为溶剂,有机溶剂用量大大减少,由其配制的涂料体系VOC(可挥发性有机物)很低,符合现代涂料工业绿色、环保的发展方向。 1·醇酸树脂的水性化研究 水性涂料大致分为水溶性、乳胶型和水分散型三类。其开发经历了外乳化和内乳化两个阶段。外乳化法得到的醇酸树脂乳液体系粒径大,在贮存稳定性和漆膜光泽性等方面较差。目前主要使用的是内乳化法合成水性醇酸树脂分散体。

制备水溶性树脂一般有三种方法:a.成盐法:通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子;b.在聚合物中引入非离子基因;c.将聚合物转变成两性离子中间体。基中成盐法已基本实现工业化。 2·水溶性醇酸树脂的主要原料 在制造水溶性醇酸树脂时采用的原料与形成树脂的分 子结构,基本上同溶剂型醇酸树脂相似。但在原料选用上,既要保证树脂能在碱性介质中的稳定性,又要保证其水溶性及成膜后的性能。 2.1多元酸。水性醇酸树脂的合成主要采用脂肪酸法, 该法所得树脂结构、组成均一,分子量分布也比较均匀。应尽量选用抗水解型单体。所用二元酸主要有苯酐(PA)、间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(PTA)、已二酸(AD)、四氢苯酐等。用间苯二甲酸取代邻苯二甲酸酐能提高其水溶性和耐水解性。取代后形成的酯键比邻苯二甲酸酐酯键较为稳定,漆膜性能也较好,水溶性也较为理想,但间苯二甲酸其熔点高,与体系混熔性差,活性较低,用量不能太高,一般为占二元酸的30%。已二酸、马来酸酐的引入可调整涂膜的柔韧性。单元酸有月桂酸(LA),苯甲酸、油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸等,其中月桂酸、苯甲酸、油酸用于水系短油度醇酸树脂的合成,亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸用于可自干水系中、长油度醇酸树脂的合成。

高性能水溶性醇酸树脂涂料的研究及应用

高性能水溶性醇酸树脂涂料的研究及应用 时间:2016-06-3 关键词:高性能水性醇酸树脂涂料研究应用 余航(福记社水漆有限公司),王芳贵 ( 成都道立福科技有限公司 ) 摘要 : 随着新环保法的实施和人们生活水平的提高 , 涂料水性化已成为涂料工业发展的必然之路 , 更是很多涂料企业燃眉之急。无论技术成熟与否,涂料企业都全面开始油漆水性化,这是涂料企业的风险,也是机遇。本文综述了目前国内产量最大、价格低廉的醇酸树酯的合成、改性 , 以及水性醇酸树脂涂料的应用和发展前景。 关键词 : 环保 ; 水性涂料 ; 醇酸树脂 ; 高性能 ; 催干剂 涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料 , 广泛应用于各类建筑物、各种工业制品和交通工具的装饰与保护以及各类钢铁设施如码头、海洋石油钻井平台、输变电塔等的防腐保护。随着科技的发展 , 涂料的功能和应用领域正在逐渐完善和扩大 , 涂料的消费水平也已经成为衡量一个国家经济发展水平的重要指标。 1 涂料工业面临的问题和发展趋势 随着新环保法的实施以及人们生活水平的提高 , 现有涂料工业面临前所未有的挑战 , 如何制备出质量不亚于同类油性漆的水性漆?如何降低对大气的污染?从而实行“油改水”的平稳过度。是涂料工业必须面对和解决的问题。 西方发达国家对 VOC 的防治起步较早。美国早在 1966 年就制定和实施了著名的加利福尼亚RULE66 法规 ; 在 1977 年 , 美国环保局 (EPA) 进一步制定了大气净化法 CAA (CLEAR AIR ACT,CAA) , 提出了 VOC 的排放标准 ;1990 年又对 CAA 作了进一步的限定和修正。欧洲各国也制定了严格的 VOC 排放标准 , 最具代表性的是德国的大气清净法。我国从 20 世纪 80 年代开始也陆续制定了一些环保法规。环境压力正在影响全球的涂料工业 , 因此 , 发展和推广低 VOC 甚至零 VOC 的环保型涂料是大势所趋。 2 水性涂料的优点与不足 水性涂料大致分为二类: 水溶型和水分散型(水乳型)。由于水无毒、无味、不燃且廉价, 因此, 将水引入涂料中, 既可降低生产成本, 又大大降低VOC 的含量。但正是因为水的引入又带来一系列的新问题, 比如水的蒸发潜热很大, 加速干燥需要提高温度, 而且水的挥发速度受相对湿度的影响很大; 水的表面张力非常大, 对颜料的分散和涂料的涂布都有不利影响; 当水性涂料应用于金属基体时, 由于水的高导电性可能引起基体腐蚀等。为了解决上述问题,福记社水漆有限公司联合成都道立福科技有限公司集大量人力物力,花10余年时间,从涂料核心水性醇酸树脂和水性醇酸催干剂研发着手,经过大量的实验实践,制备出高性能的DF系列水性快干醇酸树脂和DF-2000水性环保醇酸催干剂。成品各项性能不亚于同类型油性漆。为“油改水”的顺利实施,奠定坚实基础。

醇酸树脂MSDS

化学品安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 : 第二部分危险性概述 危险性类别:易燃液体3类 危险性:易燃液体和蒸汽 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收 健康危害:对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经有麻醉作用。急性中毒:短时间内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显刺激症状,眼结膜及咽部充血、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。 慢性中毒:长期接触可发生神经衰弱综合症,肝肿大。女工月经异常等。皮肤干燥皲裂、皮炎。 环境危害:挥发残余物在环境中不易降解。 燃爆危险:易燃,其蒸气可形成混合性爆炸物,遇明火、高热有燃烧爆炸危险。 火焰状象形图: 第三部分成分/组成信息 纯品: 混合物:√ 化学品名称: 醇酸清漆 有害成分浓度CAS NO. 二甲苯30% 108-38-3 第四部分急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触:提起眼脸,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分种。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给吸氧。如呼吸停止,立即进行人工和心脏按摩。就医。 食入:饮足量温水,用清水或1%硫代硫酸钠溶液洗胃,催吐。就医。 第五部分消防措施

危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热易燃烧爆炸。易产生聚集静电,有燃烧爆炸危险。遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法及灭火剂:灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 灭火注意事项:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。 第六部分泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量汇漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。 消除方法: 第七部分操作处置与储存 操作注意事项: 密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。 储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装密封。应与易(可)燃物、氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。禁止震动、撞击和摩擦。 第八部分接触控制/个体防护 最高容许浓度:中国MAC(mg/m3):未制定标准 监测方法:空气中溶剂浓度自动报警仪 工程控制:生产过程密闭,加强通风.提供安全淋浴和洗眼设备. 呼吸系统防护:空气中浓度超标时,佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩).紧 事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器.

醇酸树脂漆主要配方组成及生产工艺

醇酸树脂漆主要配方组成及生产工艺 导读:本文详细介绍醇酸树脂漆的研究背景,原理,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事醇酸树脂漆成分分析、配方还原、研发外包服务,为涂料相关企业提供一整套配方技术解决方案。 1、背景 醇酸树脂漆配方分析以多元醇、多元酸和干性植物油制成的醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料称为醇酸树脂漆。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树脂。由于合成技术成熟、原料易得、树脂涂膜综合性能好,醇酸树脂已成为合成树脂中用量最大,用途最广泛的品种之一。 以多元醇、多元酸和干性植物油制成的醇酸树脂为主要成膜物质的一类涂料称为醇酸树脂漆。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树脂。由于合成技术成熟、原料易得、树脂涂膜综合性能好,醇酸树脂已成为合成树脂中用量最大,用途最广泛的品种之一。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、画漆和清漆,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。醇酸树脂漆具有以下特点,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,耐摩擦特点。醇酸树脂漆膜抗矿物油、醇类溶剂,烘烤后的漆膜耐水性、绝缘性、耐油性等大为提高,且施工方便。但是醇酸树脂漆在使用过程中也存在一些问题,如它干结成膜快,但是完全干燥时间长。

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。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2、醇酸树脂漆的原料 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,也可称为聚酯树脂。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。 2.1多元醇 制造醇酸树脂的多元醇主要有丙三醇(甘油)、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等。分子中羟基的个数称为该醇的官能度,丙三醇为三官能度醇,季戊四醇为四官能度。根据醇羟基的位置,有伯羟基、仲羟基和叔羟基之分。它们分别连在伯碳、仲碳和叔碳原子上。羟基的活性顺序为:伯羟基>仲羟基>叔羟基。用三羟基甲基丙烷合成的醇酸树脂具有更好的抗水解性、抗氧化稳定性、耐碱性和热稳定性,与氨基树脂有良好的相

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