水性醇酸树脂涂料及合成及应用前景

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1、水性醇酸树脂涂料的合成及应用前景摘要：叙述了醇酸树脂的生产工艺,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，随着世界各国对环境保护的要求越来越高,研究和开发环保涂料已成为涂料工业发展的必然趋势。关键词：醇酸树脂；制备；优势；前景SynthesisalkydresincoatingsandapplicationprospectsAbstract：Describedtheproductionprocessofalkydresins,alkydresins,anotheradvantageisthatitbasicallydoesnotdepe

2、ndonpetroleumproducts,asanimportantstrategicmaterial,astheworldincreasinglydemandingenvironmentalprotection,researchanddevelopmentgreenpaintcoatingsindustryhasbecomeaninevitabletrend.　KeyWords:alkydresin；Preparation；Advantages；Prospects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

3、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［1］。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。醇酸树脂涂料具有很好的涂刷性和润滑性，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［1］。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。1.醇酸树脂制备工艺流程简介水性涂料大致分为三类：水溶型、乳胶型和水分散型。醇酸树脂其

4、实质就是脂肪酸改性聚酯，制备时的主要反应是多元醇、油脂、多元酸的醇解、酯化反应。制备一般使用醇解法和脂肪酸法两种方法［2］。醇解法：一般为两步法:第1步醇解，第2步酯化。①醇解:由精制油脂与甘油进行酯交换反应。生成甘油的不完全酯(主要是甘油一酸酯)。醇解完毕后，产物是甘油一酸酯、甘油二酸酯，甘油三酸酯、甘油的混合物。如甘油纯度不够，油脂含有害物质，将对制备醇酸树脂产生不好的影响。②酯化:醇解产物与多元酸苯酐生成酯的反应。其合成产物根据油度的不同，其结构有所不同，难以用固定模式表达。在反应过程中，在二官能度缩聚成大分子的同时，也生成小分子的水［2］。只有不断地除去

5、水分，才能使反应进行完全。脂肪酸法：将脂肪酸、多元醇、多元酸按配方量一次投入，反应过程与醇解法第2步相似，结构可基本认定［2］。2.醇酸树脂的性质及干燥机理醇酸树脂、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。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

6、使醇酸树脂能够应用于更多的领域。醇酸树脂的合成原料是多元醇、多元酸和单元酸(油)，其中多元醇常用甘油和季戊四醇；多元酸常用苯酐，其次是间苯二甲酸、对苯二甲酸和顺酐；单元酸常用植物油脂肪酸、合成脂肪酸等，醇酸树脂配方的确定很复杂［3］。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。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

7、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。醇酸树脂的氧化干燥可分为三阶段:诱导期、引发期和交联期。诱导期内空气中的氧气迁移并溶解在涂膜中，然后扩散到树脂或干性油的不饱和双键处，此时的干燥速率由氧气的扩散速率控制。交联期内在催干剂的作用下，过氧化物分解，并形成交联结构，其中的反应包括共轭不饱和双键可能和附近脂肪酸上的不饱和双键发生聚合反应，一些双键(反式双键)被氧化为环氧化合物，环氧化合物会发生交联反应或进一步氧化导致不饱和脂肪酸链的断裂，生成一些小分子可挥发产物如醛、酮等，残留的以羟基和羟基封端的化合物进一步与以前生成的

8、酯进行反应或进行酯交换，