混合脂肪烃类改性水溶性醇酸树脂

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1、混合脂肪烃类改性水溶性醇酸树脂化学与材料学院材料科学与工程专业2007070326刘艳丽指导老师：林水东副教授【摘要】用蓖麻油、丙三醇、季戊四醇等物质合成基础醇酸树脂，并用甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸，丙烯酸羟乙酯，苯乙烯和部分引发剂的混合物来改性基础醇酸树脂,得到水溶性烷基改性醇酸树脂,所得改性醇酸树脂的水溶性和干燥速度比传统的醇酸树脂好,透明度高。可代替传统醇酸树脂制备各种水性醇酸树脂涂料。并讨论了今后水性醇酸树脂的发展方向。【关键词】：蓖麻油；基础醇酸树脂；混合脂肪烃类物质；改性；水溶性醇酸树脂；1

2、.引言醇酸树脂一直以来就是合成涂料的基础物质。早在1927年，美国通用电气公司Kienle就提出了醇酸树脂这一概念[1]赵亚光，李丽.醇酸涂料生产使用技术问答[M].北京:化学工业出版社，2003.。传统的溶剂型醇酸树脂涂料具有耐化学品性差、硬度低，耐候性差等不足之处，而且传统醇酸树脂有机溶剂含量约为50%。这些有机溶剂会在施工阶段及干燥过程中排入大气，对大气造成极大危害。这些有机溶剂所产生的挥发性有机物(VolatileOrganicCompound，简称VOC)，是室内污染的主要原因。当VOC达

3、到一定浓度，短时间内就会使人感到头疼、恶心、呕吐等，长时间、严重的会产生抽搐、昏迷等。因此醇酸树脂的水性化具有十分重要的意义。近年来，各国致力于向低能耗、无污染型涂料方向发展，因此，水性涂料迎来的前所未有的广阔的前景[2]刘常平，宋瑞平，王升福.水溶性醇酸树脂漆的研制.青岛明珠监理公司，266034。水溶性树脂漆是在20世纪60年代初期获得发展并在工业上得到广泛应用的新型涂料，它与溶剂型树脂漆不同，是用水作为溶剂的。本文在一般水溶性醇酸树脂合成的基础上，通过加入其它的助干剂及其它试剂的方法，制得了颜

4、色较浅，干燥速度较快的水分散型醇酸树脂。并就合成工艺和原料配比等因素对树脂性能的影响进行了研究。传统的水性醇酸树脂干燥速度较慢，特别是清漆干燥性能更差。同时它的涂膜早期硬度、耐水性和耐溶剂性也较差。为进一步提高水溶性醇酸树脂的性能，需要对其进行各种改性。本文首先制备一基础醇酸树脂，然后将基础醇酸树脂分子上的双键与丙烯酸(酯)单体和苯乙烯单体通过Diels-Alder环化进行接枝共聚反应，经胺中和后溶于水而得到一种颜色浅、水溶性好、透明度优良的改性水性醇酸树脂。1.1水性醇酸树脂的国内外研究进展最早提

5、出水分散型醇酸树脂的是英国ICI公司[3]涂料工艺编委会.涂料工艺（上册）.第三版.北京；化学工业出版社，1997；482，是将醇酸树脂乳化于干酪素溶液中，制成有光泽的醇酸树脂漆[4]文燕霞，闫福安.水性醇酸树脂的合成及改性的研究进展.（武汉工程大学，430073）。美国PPG公司在1950年首先将聚乙二醇引入醇酸树脂的分子结构中，可使醇酸树脂具有水分散性[5]R.H.Chandler.ModernPaintandCoatings，1978，68(10);123（引用的文章名？）。聚乙二醇的脂肪酸可

6、制成广泛的表面活性剂，属于非离子型，不受pH于无机盐的影响。1978年是研究水性醇酸树脂最热的一年，研究者们主要对醇酸树脂的水溶性，乳化或分散的方法进行了研究。后来的研究则转到对醇酸树脂的性能及改性的研究。水性醇酸树脂物化性能及水性醇酸防锈漆的研究得到了极大的发展。上世纪30～40年代人们开始研究制备醇酸树脂，我国醇酸树脂涂料的研究则起源于上世纪60年代，至今也有几十年的历史了[6]袁晓光，张新申2，魏玉君.水性醇酸树脂的发展与前景.四川成都工研科技股份有限公司 四川 成都 610051。由于制造醇

7、酸树脂的原料易得、产品多样化、树脂产品贮存稳定、涂膜综合性能好和价格相称且施涂简单，在高技术发展的今天，面对层出不穷的新涂料品种的挑战，醇酸树脂目前仍是涂料用合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一，在涂料工业中占有重要地位。在我国大宗品种中，既不是高档涂料，也不是我国涂料的发展方向的醇酸树脂，近几年年产量稳定在35万吨左右，预计我国醇酸树脂涂料发展的趋势是在稳定现有产量基础上有一定的增加。1.2水溶性醇酸树脂的应用前景1.2.1木器装饰涂料7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

8、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。1.2.2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。水溶性厚浆醇酸树脂漆的研制其产品具有良好的物理机械性能、耐腐蚀性和耐候性，应用前景较好。1.2.3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