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.
共溶剂共溶剂 (也称助溶剂的作用是增加树脂在水中的溶解度 [7], 调节树脂的粘度 , 提高树脂的稳定性 , 改善树脂漆膜的流平性和外观 . 助溶剂的选择主要考虑助溶剂的偶合能力、蒸发速度及其降解效应 . 常用的助溶剂有正丁醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等 [8].
在醇酸树脂的配方设计中 , 有醇酸树脂常数 K 、油度 L 和醇超量 R 是三个基本的参数 , 实验表明 [9], 当 K =1、 L =50%、 R =1. 2时 , 醇酸树脂膜有最短的干燥时间 , 所得膜硬度也最高 .
2. 2醇酸树脂的水性化研究
要使醇酸树脂具有水溶性 , 最重要的是将树脂制成离子型聚合物 . 使醇酸树脂水性化的方法 [10]有 :
成盐法该法通过将聚合物中的羧基或氨基分别用适当的碱或酸中和 , 将聚合物主链转变成阳离子或阴离子 , 使聚合物溶于水 .
Ξ收稿日期 :2005-04-06修回日期 :2005-06-12
作者简介 :胡乔生 (1954— , 男 , 江西遂川人 , 赣南师范学院化学与生命科学系教授 , 主要从事应用化学的教学与科研 .
在聚合物中引入非离子基团法该法在醇酸树脂中加入含羟基或醚基的聚合物作为活性稀释剂 , 使树脂自行乳化于水中 .
将聚合物变成两性离子中间体法该法通过合成两性离子型共聚物而得到一种无胺或无甲醛逸出的新型水溶性涂料体系 .
2. 3干燥机理研究
醇酸树脂的干燥一般遵循自氧化干燥机理 :首先不饱和双键
吸收氧气形成氢过氧化物 , 然后氢过氧化物分解生成烷基自由基 ,
通过自由基的聚合增大树脂相对分子质量 , 形成最终涂膜 . 自氧化
干燥的关键步骤是不饱和树脂与氧反应生成氢过氧化物 , 反应如
上 [11]:
水溶性醇酸树脂与溶剂型醇酸树脂具有相同的干燥机理 , 程又有自己的特点 .
, 酸为基料配制的水稀释涂料和溶剂型涂料 , :=1. 5X +1(其中 , Y 是水稀释醇酸的干燥时间 , X . , 加上单态氧 (激发态在
水中的活泼期极短 (仅2μs [12]. 而且 , 树脂种类、金属催干剂的含量和种类、
施工环境的湿度、颜填料种类也会影响涂膜干燥性能 [13、 14].
, 需要使用催干剂 , 催干剂就是自氧化干燥过程的催化剂 . 水溶性醇酸树脂的催 , 所用的催干剂要能水溶 , 且常要在中和树脂之前 , 将催干剂分散到树脂中或加入合适的分散剂与中和剂配合使用 , 使催干剂稳定分散到水溶性体系中 .
目前研究较多的是将催干促进剂如二吡啶基化合物 (biPY 与新型聚合型催干剂如 Ne 、 Al 和 Ba 联合使用 , 也可用稀土化
合物作催干剂 . 孙曰圣 [15]等人对各种稀土离子作了筛选研究 , 最终推荐了一种新的催干剂体系即钴 /铈或钴 /混合稀土 .
2. 4改性方法研究
水稀释醇酸树脂的相对分子质量比相应的溶剂型树脂的相对分子质量低 , 涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差、耐腐蚀性差 , 气干型醇酸树脂受日光照射易变黄、户外耐候性不佳 .
为了提高水溶性醇酸树脂的性能 , 有必要对醇酸树脂进行改性 [16]. 醇酸树脂分子具有极性主链和非极性侧链 , 使其能够和许多树脂及化合物较好的混溶 , 为醇
酸树脂进行各种物理改性创造了条件 ; 醇酸树脂分子上具有羟基、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它分子 , 是化学改性醇酸树脂的基础 . 因此 , 可用多种途径对醇酸树脂进行改性 .
2. 4. 1苯乙烯改性
苯乙烯改性醇酸树脂涂料具备三大特点 :粘接力强、耐水性好、干燥速度快 . 苯乙烯改性醇酸树脂的基本方法有双键共聚
法、官能化苯乙烯改性法及偶氮酯自引发聚合法 [17~19].
双键共聚法双键共聚法是苯乙烯与含共轭双键的植物油 (氧化油和异构化油、脂肪酸或醇酸树脂发生共聚反应的方法 . 由于它是由未改性的醇酸树脂、苯乙烯均聚物和苯乙烯接枝共聚物三者混合而成 , 树脂组分不均匀 , 故还存在与其它树脂的相容性较差 , 贮存稳定性差等不足 . 为了得到优良的苯乙烯共聚产品 , 大量的研究者对共聚反应的工艺和原料进行了改进 . Qu 等人利用苯乙烯共聚改性的顺
酐醇酸树脂提高了普通苯乙烯改性醇酸树脂的耐溶剂性能、贮存稳定性等性能 ,
拓宽了原料
的选择范围 , 降低了改性树脂的成本 , 扩大了改性树脂涂料的应用领域 [20].
官能化苯乙烯改性法官能化聚苯乙烯改性醇酸树脂是指在聚苯乙烯分子上引入具有反应活性的基团 (如氯、硫、硝基、羧基和羟基等 , 将聚苯乙烯链引入到醇酸分子上 . 官能化苯乙烯改性醇酸树脂的优点有 :(1 原料油或脂肪酸在选择上有较大的自由度 , 可以不用含有共轭双键的油或脂肪酸 ; (2 可以在醇酸树脂分子中引入最大限度的聚苯乙烯链段 , 而不影响树脂体系的透明性 ; (3 树脂组分均匀 , 树脂涂膜的耐酸、碱、盐及耐溶剂性能优异 ; (4 拓宽了改性醇酸树脂的原料选择途径 .
偶氮酯自引发聚合法偶氮酯自引发聚合是将含有偶氮基的小分子物质与植物油的醇解物或高羟值醇酸树脂即多元醇的羟基反应 , 生成聚偶氮酯 , 然后利用聚偶氮酯的热分解产生自由基 , 引发苯乙烯聚合得到醇酸树脂分子上含有聚苯乙烯的
共聚物 . 偶氮酯自引发聚合工艺的优点如下 :可以在无共轭双键油、脂肪酸或氧化油的存在下将醇酸树脂苯乙烯化 ; 反应不需任何引发剂或催化剂 ; 接枝活性点在多元醇分子骨架上 , 避免产生大量的聚苯乙烯均聚物 . 但该法工艺耗时长 (20h 左右且苯乙烯的转化率低 (60%~75% , 因此工业化生产有一定的限制 .
2. 4. 2丙烯酸改性
丙烯酸改性醇酸树脂的方法有 :冷混拼用法、双键共聚法和利用两个组分基团间的反应 [21].
冷混拼用就是用聚丙烯酸酯与醇酸树脂通过物理方法混溶以提高醇酸树脂物理化学性能的方法 . Bakule [22]用该法制备出了物理化学性能较好的涂膜 , 并能满足低 VOC 含量的要求 .
双键共聚法就是丙烯酸类单体与含有双键和共轭双键的醇酸树脂的共聚 . 该法改性后的醇酸树脂涂膜的耐水性、耐碱性、耐久性、耐候性、干率和硬度均有较大提高 . 但是该共聚物体系中会残留部分未反应的丙烯酸单体 , 这会导致贮存稳定性下降 , 耐溶剂性差等不足 . 通过调整工艺和配方 , 改变引发剂种类、添加链转移剂能使这些弊病得到一定程度的克服 .
利用两个组分基团间的反应有三种方法 , 即保留双键法、单甘油酯法和脂肪酸法 . Levine [23]将反应性丙烯酸树脂与干性油脂肪酸、间苯二甲酸和三羟甲基丙烷及偏苯三酸酐一起反应合成了改性水溶性醇酸树脂 . Kuzma [24]等用多官能度体系改性
55第 6期胡乔生 , 叶家波 , 范小林 , 等水溶性醇酸树脂涂料的研究进展
水溶性醇酸树脂的干率、耐候性等性能时发现 , 在反应后期加入 5%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯可提高水溶性醇酸树脂的性能 . 从总体上看 , 丙烯酸改性醇酸树脂比苯乙烯改性醇酸树脂具有更好的耐候性、保光性以及耐刮伤性 . 因而 , 对醇酸树脂的丙烯酸改性是一个很有发展前景的研究领域 .
2. 4. 3有机硅改性
有机硅改性醇酸树脂有物理法和化学法两种方法 . 物理法虽然通过简单的混合便大大改进了醇酸树脂的耐候性 , 但仍有一定的缺陷 , 故此法已被淘汰 [25]. 化学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含羟基的预聚物 , 然后与偏苯三酸酐反应再进行水性化而得到的聚合物 . 通过化学方法改性的水性醇酸树脂涂料具有与水溶性醇酸树脂类似的施工性能 , 而且其干燥性能、耐候性 (10年以上、耐久性、耐热性、抗粉化性和耐水解性都得到改善 , 并且还显示出优良的外观和耐水性 [26].
2. 4. 4其他改性方法
其他的改性方法还有聚氨酯改性、纳米材料改性、环氧树脂改性、 Chen [27]等将自制的粒径较小的纳米氧化物用于改性醇酸树脂涂料 ,
树脂涂料 . Rokicki [28], [29]
脂 , .
3
3. 1铁道车辆
近二十年来 , , 涂料档次和涂装工艺水平有较大的提高 . 涂料品种中的底漆由酚醛、 , 腻子由酯胶、石膏腻子逐步改为环氧酯或不饱和聚酯腻子 , 面漆则由丙烯酸改性醇酸、脂肪族聚氨酯替代了普通醇酸漆 . 曹立安 [30]等研制开发了水溶性厚浆醇酸树脂漆 , 产品已先后通过铁道部四方车辆研究所、国家涂料质量监督检测测试中心、铁道部产品质量监督检测中心检测 , 显示出优异的物理机械性能、耐腐蚀性和耐候性 . Wang [31]等人也从事了水溶性厚浆醇酸树脂漆的研制 , 并制备出可一次成膜的高压无气喷涂产品 , 应用前景较好 .
3. 2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 . 自从美国颁布了洛杉矶“ 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 . 汽车涂料主要包括底漆、中涂漆和面漆 . 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 [32], 但还需要得到进一步发展 , 在中涂漆和面漆中的应用也需要做进一步的研究 . 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 [33].
3. 3船舶工业
钢铁船舶保护的最主要方法是涂装 , 船舶涂料按使用部位的不同分为水上部位涂料、水线区涂料和水上部位涂料 . 醇酸树脂涂料一直是水上部位 (尤其是甲板的主用涂料 , 而且已经实现水性化 . 在所有船舶涂料品种中 , 醇酸防锈漆和醇酸船壳漆也一直是近 20年来我国海洋船舶的主流品种 , 美国海军则以有机硅改性醇酸为主 [34]. 另外 , 苯乙烯改性涂膜由于具有较好的耐水性一直是我国内河船舶漆首选产品 .
3. 4建筑领域
醇酸树脂涂料在建筑领域应用历史悠久 , 需求量巨大 , 当使用水溶性醇酸树脂涂料时可具有与树脂相同或更好的涂装效果 . 但是目前国内的内、外墙涂料以中低档水性涂料为主 , 在高档产品的研发和市场推广方面显得力不从心 . 丙烯酸醇酸涂料光泽度高 , 实干时间 (6~8h 较短、保色保光性优于传统醇酸树脂 , 并且涂膜性能良好 , 易刷涂施工 , 是目前国内最佳的民用漆品种 .
4水溶性醇酸树脂研究的发展趋势
与其它种类树脂漆相比 , 水溶性醇酸树脂的优势在于使用大量的植物油或脂肪酸 , 对石油产品的依赖性较小 , 以空气 /氧气方式固化 , 从而使得树脂固化成本较低 , 且其涂膜的水蒸气透过率较低 , 具有良好的防潮性能 .
尽管我国醇酸树脂工业已有相当规模 , 其水性化研究也已有一定规模 , 但与发达国家相比仍有很大差距 , 主要是产量有限 , 应用普及程度不高 , 技术水平较低 ,
人均消费量极低 , 而且 , 我国水溶性醇酸树脂涂料品种较少 , 产品性能较差 , 许多特种原料、助剂、半成品、最终制品还需进口 .
在国外涂料企业纷纷步入中国市场的今天 , 国内同行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 . 水溶性醇酸树脂继承了传统醇酸树脂的优点 , 而且可以通过改性来获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性等性能 , 同时 , 以醇酸树脂作为水性涂料 , 大大降低了 VOC 含量 , 顺应了环保要求 , 其市场前景广阔 .
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Development of W ater Soluble Alkyds Coatings
HU Qiao -sheng 1、 2, YE Jia -bo 1,FAN Xiao -lin 2,ZHAN G Xiong -lu 1、
2(1. Depart ment of Chemist ry and L if e Sciences ; 2. Institute of Molecular Sciences and
A dvance M aterials , Gannan Teachers College , Ganz hou 341000, China
Abstract :The paper summarizes the adoption of the materials and the methods of dissolution , the behavior and mechanism of film , the selection of drier of water -soluble alkyd resin coatings. Modification methods and application in industry , as well as the de 2velopment of water -soluble alkyd resin coatings is also discussed.
K ey w ords :coatings ; water -soluble ; alkyd resin
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5第 6期胡乔生 , 叶家波 , 范小林 , 等水溶性醇酸树脂涂料的研究进展
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
醇酸树脂涂料知识介绍
https://www.360docs.net/doc/26974159.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。
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.
苯乙烯和丙烯酸系改性醇酸树脂涂料_瞿金清
高分子与工业 苯乙烯和丙烯酸系改性醇酸树脂涂料 瞿金清,涂伟萍,杨卓如,陈焕钦 (华南理工大学化工所,广州510640) 摘要:综述了苯乙烯和丙烯酸系改性醇酸树脂的研究进展,介绍了该类树脂的合成、性能及应用,讨论了该类树脂的优缺点,预测了苯乙烯和丙烯酸系改性醇酸树脂涂料的发展趋势。 关键词:苯乙烯;丙烯酸;改性;醇酸树脂 醇酸树脂合成技术成熟、原料易得、树脂涂膜的综合性能良好,是涂料用合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一。但醇酸树脂涂料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,气干醇酸受日光照射易黄变,户外耐候性不佳等。苯乙烯和丙烯酸改性醇酸树脂极大的克服了这些缺点,它将聚苯乙烯、聚丙烯酸酯的快干性、高硬度、耐水性及耐候性等性能和醇酸树脂的柔韧性、颜料承载能力强及工艺简单等优点结合起来,既可室温氧化干燥,又能与氨基树脂或聚氨酯树脂交联成膜,拓宽了醇酸树脂的应用领域,因而具有广阔发展前景。Saxena[1]综述了苯乙烯与油及醇酸树脂共聚的反应机理、制备技术、原材料、产品分析和应用等方面的研究;Seym ou r[2]比较了几种苯乙烯共聚改性醇酸树脂的工艺和性能,但有关苯乙烯改性醇酸树脂的其它方法报道较少,目前尚未见到丙烯酸改性醇酸树脂的综述报道。本文较全面的综述了苯乙烯和丙烯酸改性醇酸树脂的合成机理、性能和应用,分析了该类树脂涂料的优缺点,并预测其发展趋势。 1 苯乙烯改性醇酸树脂 单纯用苯乙烯或以苯乙烯为主,用少量丙烯酸酯类单体制备和改性醇酸树脂统称为苯乙烯改性醇酸树脂。低分子量的聚苯乙烯与醇酸树脂不能反应,也不相容,故不能简单的通过冷拼或热混来改性醇酸树脂,只能通过化学改性的途径,将聚苯乙烯的优异性能引入到醇酸涂膜中。苯乙烯改性醇酸树脂的基本方法有双键共聚法、官能化苯乙烯改性工艺及偶氮酯自引发聚合。 111 双键共聚法 苯乙烯容易与含共轭双键的植物油(氧化油和异构化油)、脂肪酸或醇酸树脂发生共聚反应,与不含共轭双键的脂肪酸或醇酸树脂的共聚反应很慢,较难形成透明的共聚物[3],可通过非共轭油的异构化或采用共轭油部分取代非共轭油合成醇酸树脂,增加醇酸树脂共轭双键的含量,来改善共聚产物的透明性。双键共聚法改性醇酸树脂的工艺有两种,前苯乙烯化工艺和后苯乙烯化工艺。前苯乙烯化工艺是指先将合成醇酸树脂的原料油、脂肪酸或单甘油酯与苯乙烯共聚,然后将共聚产物与多元醇和多元酸进行缩聚反应,合成苯乙烯化醇酸树脂。后苯乙烯化工艺是指先合成基体醇酸树 作者简介:瞿金清(1970—),男,1997年毕业于华南理工大学化学工程专业,1998年在本校化学工程研究所在职攻读博士学位,现主要从事高性能涂料树脂的合成、改性与水性化研究。
涂料研究开发新进展及关键科学与技术问题
科学视点 涂料研究开发新进展及关键科学与技术问题 武利民 (复旦大学材料科学系，国家教育部先进涂料工程研究中心，上海200433) 摘 要:阐述了近年来国内外涂料的研究开发现状，包括:利用新的树脂合成方法获得新的成膜物;直接引入无机 纳米粒子以改善涂层性能;表面微纳结构构建以获得功能涂层等;提出了未来涂料技术的发展趋势，包括:环保化和健康化;通用涂层的高性能化;多功能化和智能化等;和需要突破的关键科学与技术问题。当企业发展到一定阶段和规模后，要加强科研开发的投入，加强产学研合作，加强基础研究，要敢于开发国外没有的技术和产品，敢于领先国外技术，才能真正成为涂料强国。 关键词:研究开发;技术趋势;关键科学与技术问题中图分类号:TQ 630.4 文献标识码:A 文章编号:0253－4312(2012)01－0075－05 Recent Progress in Research and Development of Coatings and Its Key Issures in Science and Technology Wu Limin (Department of Materials Science ，Fudan University ，The Advanced Coatings Research Center of Ministry of Education of China ，Shanghai 200433，China ) Abstract :This paper has described the state of arts in coatings at home and abroad ，including new and novel binders by novel synthetic processes ，introduction of nanoparticles to improve the performances of coat-ings ，and desigh of micro －nano structure on surfaces to acquire functional coatings．Then indicated in the pa-per were the future technology development trend of coatings ，which included environmental friendly coatings and healthy coatings ，high performance coatings ，multi －functional coatings ，and smart coatings．Finally some key scientific and technological issues based on our knowledge and related research experiences were listed． Key Words :research and development ;technology and trend ;key scientific and technological issues 作者简介:武利民(1963—)，男，博士、教授，研究方向:功能涂料研究开发。 我国继2009年涂料总产量以755.44万t 超越美国成为世界第一后，2010年涂料总产量更达到966.6万t ，成为了名副其实的涂料生产和消费大国。作为涂料人，自然会感到兴奋、激动，但高兴之余，我们还应该进行另一种思考:中国民族涂料企业到底掌握了多少核心技术?中国何时能真正成为涂料强国?为此， 本文对我国涂料研究开发的新进展及存在的问题进行探讨，希望能为中国涂料的研究开发方向与技术发展趋势提供一些参考作用。 1 国内外研究现状 1.1 利用新的树脂合成方法获得新的成膜物 树脂作为涂层的关键材料———成膜物质，直接影响涂层 的物理、化学、机械性能和涂层的表面微观结构等。近年来，人们试图通过探索新的树脂合成方法以获得新的树脂成膜物，例如，乳液聚合广泛用于合成树脂、涂料、塑料、橡胶和胶粘剂工业等。常规乳液聚合一般需使用大量有机小分子乳化 剂先在水相中形成胶束，然后通过加入引发剂引发溶解在水中的少量单体产生低聚物自由基，这些低聚物自由基进入含有单体的乳化剂胶束中进行链增长、链终止进而形成聚合物乳液。但部分有机小分子乳化剂最终都残留在树脂中，对涂层的性能产生很大的负面影响(如耐污性和耐候性差等)。为此，近年来人们借助辅助单体，以酸－碱为驱动力，开发了新的无皂乳液聚合方法。例如， Percy 等［1－3］ 利用纳米SiO 2表面 硅羟基呈弱酸性的特点，在单体聚合中加入少量含碱性基团的辅助单体，在聚合过程中，纳米SiO 2粒子通过酸－碱相互作用吸附到单体液滴或聚合物乳胶粒子表面起乳化剂作用，整个过程中无需加入任何有机小分子乳化剂，以无皂乳液聚合 方法获得了丙烯酸树脂。Chen 等［4－6］ 以酸－碱并进一步以静电或氢键为驱动力，采用无皂乳液聚合方法制备了以纳米SiO 2粒子为“乳化剂”的丙烯酸树脂。Xue 等［7］将这种纳米SiO 2粒子稳定的丙烯酸树脂无皂乳液进行工业化应用后，涂 层的耐污性、耐水性、耐久性等都有显著提高。 Koukiotis 等［8］通过微乳液聚合的方法制备了高度透明的 第42卷第2期涂料工业 Vol．42No．22012年2月PAINT ＆COATINGS INDUSTRY Feb．2012
短油度水性醇酸树脂的合成工艺研究
短油度水性醇酸树脂的合成工艺研究 第23卷第1期材料开发与应用?45? 文章编号:1003-1545(2008)01—0045-06 短油度水性醇酸树脂的合成工艺研究 王国建,赵彩霞,詹志伟 (1.先进土木工程材料教育部重点实验室,上海2000922.同济大学材料科学与工程学院,上海200092) 摘要:采用熔融聚合成盐法合成短油度水性醇酸树脂,考察了醇超量r,聚合阶段酸值和终点酸值,分子量及 分布,偏苯三酸酐的加入量等对树脂水分散性及漆膜性能的影响.试验结果表明,醇超量r在25,聚合阶段 酸值控制在20mgKOH/g,终点酸值在55～65mgKOH/g,偏苯三酸酐加入量为二元酸摩尔量的1/4～1/5范 围时树脂综合性能较好.分子量及分布对树脂水分散性及漆膜性能影响较大,控制数均分子量在2500左右, 分子量分布系数在12左右为宜. 关键词:水性醇酸树脂;短油度;合成. 中图分类号:TQ633.2文献标识码:A 20世纪70年代以来,各工业发达国家致力 于开发无污染,低能耗型涂料,水性涂料,粉末涂
料,高固体分涂料以及辐射固化涂料成为新的发展趋势[1].其中水性涂料是以水为分散介质,具有无毒,无味,不燃,廉价,易于施工等特点[2],必将成为21世纪国内外涂料市场的主角J. 醇酸树脂是最重要的涂料用树脂,其原料来 源广泛,配方灵活,便于通过各种改性而赋予各种特性,几乎可以应用于所有类型涂料之中.醇酸树脂的另一优势是它基本不依赖于石油产品J, 作为一种重要的战略物资,石油价格和供应量受国际形势的影响很大,因此,醇酸树脂具有得天独厚的价格优势,它的水性化具有重大意义.本文采用熔融聚合成盐法合成水性醇酸树脂,主要考察了醇超量r,聚合阶段酸值和终点酸值,分子量及分布,偏苯三酸酐的加入量等对树脂水分散性及漆膜性能的影响. 1试验 1.1原料 蓖麻油:工业级,内蒙古通辽化工有限公司生产;邻苯二甲酸酐(PA):工业级,台湾南亚化工公司生产;三羟甲基丙烷(TMP):工业级,韩国进口;偏苯三酸酐(TMA):分析纯,Merck—Schu—chardt公司生产;对甲基苯磺酸:分析纯;顺丁烯
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；
水性油漆简介
水性漆介绍 水溶性漆是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。 水性漆 编辑本段水性漆分类 凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性漆。水性漆包括水溶型、水稀释型、水分散型（乳胶漆）3种。 水溶型 水溶型是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。 水稀释型 水稀释型是指后乳化乳液为成膜物配制的漆，使溶剂型树脂溶在有机溶剂中，然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液，称为后乳化乳液，制成的漆在施工中可用水来稀释。 水分散型 水分散型主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的漆。乳液是指在乳化剂存在下，在机械搅拌的过程中，不饱和乙烯基单体在一定温度条件下聚合而成的小粒子团分散在水中组成的分散乳液。将水溶性树脂中加入少许乳液配制的漆不能称为乳胶漆。严格来讲水稀释漆也不能称为乳胶漆，但习惯上也将其归类为乳胶漆。 编辑本段发展 基本认识
油漆已经在消费者中深入人心，已经成了一个很平常的东西，很多消费者对于油漆了解的还是很少，包括一些销售油漆十几年的老板对于油漆的危害都不是很了解。油漆只能在涂刷过后一个月后才能入住，消费者以为这个时候油漆就没有毒性了，其实这是错误的，没有刺激性气味只是甲醛挥发到了人的生理所能接受的程度，而油漆固化剂和稀释剂中所含的苯，甲苯，游离TDI还在挥发，这些东西要完全挥发干净至少需要几十年的时间，而这些芳香烃物质对于婴儿小孩及未出生的小孩的智力发育是有很大影响的，游离TDI还具有致癌的危险，在欧洲发达国家很早就禁止了油漆的使用。 发展阶段 大体而言，水性漆技术主要经历了以下三个阶段： 第一代水性漆以丙烯酸为主要原料，其优点是耐水、耐候性能好，是目前水性漆生产企业推向市场的主要产品。其缺点是综合性能一般，化学性能比较低(例如耐醇耐碱性能较差),硬度、耐磨度等物理指标较低，这也是大多数人认为水性漆不好的原因所在。 第二代水性漆以丙烯酸和水性聚氨酯的复合物为主要原料，不但继承了第一代丙烯酸产品耐候性、施工宽容度好的优点，同时也提高了水性漆的硬度,但是化学性能仍然比较低，目前国内也只有少数几家企业可以生产，是水性漆中的中档产品。 第三代水性漆以丙烯酸改性水性聚氨酯为主要原料，在第二代水性漆产品的基础上，又大大提高了产品的综合性能，铅笔法则测试硬度可以达到2H以上，充分满足了日产需要；耐磨性能甚至超过油性漆，使用寿命、色彩调配方面都有明显优势；更重要的是化学性能稳定，耐醇耐碱性较前两者大大增强，为水性漆中的高档产品，目前该技术被国内外少数几个厂家所垄断。 虽然水性漆有环保漆膜效果好等优点点，但单组份水性漆在硬度，和耐高温等性能上和双组份油性漆还是有一定的差距。比如用在餐桌和地板上就非常容易表现出其在性能上的不足。这一功能上的缺陷导致了水性漆的发展。 市场上的假双组份水性漆，就象苹果手机一样，山寨版的产品往往层出不穷。在朝日还没推出双组份水性漆之前，市场上就有部分的小涂料厂开始推出了所谓的双组份水性漆，那其实就是一种油漆的改良产品，虽然其硬度等都提高了不少，但其和普通油漆一样含有大量的有毒物质，违背了水性漆以环保无毒保护环境和人体健康的初衷。 编辑本段真假辨别
醇酸树脂的合成工艺教学内容
醇酸树脂的合成工艺
第三章醇酸树脂 第一节概述 多元醇和多元酸可以进行缩聚反应，所生成的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的聚酯树脂称为醇酸树脂（alkyd resin），而将大分子主链上含有不饱和双键的聚酯称为不饱和聚酯，其它的聚酯则称为饱和聚酯。这三类聚酯型大分子在涂料工业中都有重要的应用。 醇酸树脂涂料具有漆膜附着力好、光亮、丰满等特点，且具有很好的施工性。但其涂膜较软，耐水、耐碱性欠佳。醇酸树脂可与其他树脂（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）配成多种不同性能的自干或烘干漆，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，符合可持续发展的社会要求。目前，醇酸漆仍然是重要的涂料品种之一，其产量约占涂料工业总量的20％～25％。 第二节醇酸树脂的分类 一、按改性用脂肪酸或油的干性分 （1）干性油醇酸树脂：由高不饱和脂肪酸或油脂制备的醇酸树脂，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 , 氧化干燥的醇酸树脂也可以说是一种改性的干性油。干性油漆膜的干燥需要很长时间 , 原因是它们的相对分子质量较低 , 需要多步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 , 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 , 主要是作增塑剂和多羟基聚合物（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的高低。 油度 (OL) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量（0W ）与树脂理论产量（t W ）之比。其计算公式如下： （%）/OL 0t W W = 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（f W ）与树脂理论产量之比。 t W =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 ）%（/OLf t f W W = 为便于配方的解析比较，可以把OLf 换算为OL 。油脂中，脂肪酸基含量约为 95 % , 所以： (%)95.0OL OLf ?= 引入油度（OL ）对醇酸树脂配方有如下的意义： (1) 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱，弱极性结构的含量，直接影响醇酸树脂的可溶性 , 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 ,
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％～
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。
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
水溶性醇酸树脂性能研究
水溶性醇酸树脂性能研究 成海玲1 王亭沂2 蒋 娟1 （1. 胜利油田利丰工贸有限公司；2.胜利油田技术检测中心，山东淄博 257000） 摘 要：通过一系列对比实验，讨论了中和剂、助溶剂、树脂酸值对水溶性醇酸树脂水溶性及涂膜 性能的影响，并讨论了其改性方法及其在工业领域中的应用，指出了水溶性醇酸树脂的发展趋势。 关键词：水溶性醇酸树脂；性能；中和剂；助溶剂 中图分类号：TQ 633 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2009）10-0008-02 醇酸树脂是传统涂料用树脂，具有优良的耐久 性、光泽、保光保色性、硬度、柔韧性，极好的涂刷性， 因此在溶剂型涂料中占有极为重要的位置和极大的份 额。随着全球石油产品价格暴涨及各国环保法规日趋 严格，涂料生产厂与涂料用户对涂料的原料成本及成 品涂料的挥发性有机化合物（VOC）含量尤为重视［1］， 水溶性醇酸涂料被提上了议事日程。水溶性醇酸涂料 以水为溶剂，使成膜物质均匀地分散或溶解在水中， 具有如下特点：（1）以水为溶剂，来源方便，易于净 化；（2）施工和贮存运输过程中无火灾危险；（3）不 含苯类等有机溶剂，有利于减轻环境污染和对人体健 康的危害；（4）可采用喷涂、刷涂、淋涂、浸涂、电泳 等多种方式施工，易实现自动化涂装。因此，它是一 种具有广阔市场发展前景的环境友好型涂料。本文讨 论了影响水溶性醇酸树脂性能的各种因素。1 中和剂的影响中和剂是水溶性醇酸树脂制备过程中必不可少的成分，只有经中和剂中和的树脂才具有水溶性。不同品种的中和剂能明显影响树脂的水溶性，涂料的贮存稳定性、黏度，以及漆膜的干燥速率、硬度和泛黄性等。因此，选择合适的中和剂十分重要。树脂的品种不 同，所用的中和剂也不同。选择中和剂应综合考虑以 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。常温干燥的水溶性醇酸涂料应选 用低沸点的中和剂，浅色漆则选用变色性小的中和剂。 本实验选用氨水、氢氧化钾及三乙胺作中和剂，考察 [收稿日期] 2009-08-10了其对涂膜性能的影响，结果如表1所示。氨水蒸发速度快，漆膜干燥性能优良，但它易与催干剂生成黄色络合物，致使漆膜泛黄。氢氧化钾易与带羧基的树脂反应，生成永久性水溶性皂，钾留在漆膜中而不能逸出，使涂膜的耐水性下降，这是其最致命的缺点。三乙胺的常温挥发速度适宜，既不会像氨水挥发太快，导致涂刷性差和涂膜易产生针孔，又不会像氢氧化钾或三乙醇胺挥发太慢产生相分离、漆膜颜色变深，而且其助溶效果比氨水和氢氧化钾好，作为叔胺它不会使醇酸树脂发生胺解反应，提高了树 脂的稳定性。三乙胺是一种较适宜的中和剂，但与氨 水相比，它会使涂膜耐水性下降。这主要是由于三乙 胺挥发速率较氨水低，在涂膜中残余较多的铵盐基 团，使涂膜的亲水性提高，耐水性下降。通过试验，采 用氨水与三乙胺混合作为中和剂，既保证挥发速率又 减少泛黄性。同时，中和剂的用量也有限制，一般将 树脂体系的pH 值控制在7.5~8.5，以保持树脂的水溶 性和稳定性。中和剂用量过大，会加剧树脂的水解［2］。2 助溶剂的影响水溶性醇酸涂料虽然以水为稀释剂，但多数情况下需加入少量助溶剂配用。加入助溶剂，可以起到提
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。