文档介绍：醇酸树脂
概述
醇酸树脂的应用
醇酸树脂的合成
醇酸树脂的改性
醇酸树脂的发展前景
醇酸树脂是美国通用电气公司Kienle于1927年提出的,它是以多元醇、多元酸以及脂肪酸为主要原料,通过缩聚反应而制得的一种聚合物。
自开发以来,醇酸树脂发展极为迅速。目前它不仅是一个独立的涂料分支,可制成清漆、磁漆、底漆、腻子等,而且还可以与很多种树脂并用,在降低成本的同时还能提高和改善涂料产品品的某种性能。
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。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。
(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***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。
长油度醇酸树脂
二、按醇酸树脂油度分类短油度醇酸树脂
中油度醇酸树脂
醇酸树脂是涂料用合成树脂中产量最大、用途最广的一种。醇酸树脂主要用作涂料,在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用,也可以用作漆包线的绝缘层,制成油墨大量应用于印刷业,此外也用于制造模压塑料。用于涂料时,醇酸树脂作为涂料用于合成树脂中用途最广的一种,它可以制成清漆、色漆;工业专用漆、一般通用漆及中低档的地坪涂料。
醇酸树脂的合成原理
醇酸树脂是二元酸及其衍生物与多元醇进行的加成‐消除反应。甘油和苯酐的摩尔比按2︰3投料,则该体系的的平均官能度为:(2×3+3×2)/(2+3)=,其Crothers 凝胶点为Pc=2/=,因此,若官能团的反应程度超过凝胶点,就生成体型结构缩聚物。其结构可表示如下:
这种树脂遇热不融,亦不能溶于有机溶剂,具有热固性,不能用作成膜物质。
上述大分子链中引入了脂肪酸残基,降低了甘油的官能度,同时也使大分子链的规整度、结晶度、极性降低,从而提高了漆膜的透明性、光泽和柔韧性和施工性。若使用干性脂肪酸(或干性油),则在催干剂的作用下,可在空气中进一步发生氧化聚合、干燥成膜。
制造醇酸树脂时先将甘油与脂肪酸酯化或甘油与油脂醇解生成单脂肪酸甘油酯,使甘油由3官能度变为2官能度,然后再与2官能度的苯酐缩聚。此时体系为2-2线型缩聚体系,苯酐、甘油、脂肪酸按1:1:1摩尔比合成醇酸树脂的理想结构为:
:
(1)多元醇甘油是合成醇酸树脂中最常用的多元醇。季戊四醇也时常用的一种多元醇。季戊四醇与乙二醇或丙二醇混用可降低成本,则可与甘油混用。其他可用来合成醇酸树脂的多元醇和三甲醇乙烷、新戊二醇等。
(2)二元酸邻苯二甲酸酐和间苯二甲酸是最常用的二元酸。间苯二甲酸由于不会进行分子间的环化,可以值得高分子量、高粘度的醇酸树脂,与以邻苯二甲酸酐合成的醇酸树脂相比,具有染色快、柔韧性好、耐热和耐酸性好的特点。但间苯二甲酸熔点高,需要很长时间和高温才能溶解在反映的混合物中,因而容易导致副反应。
①油的组成油(主要是植物油)的主要成分是甘油三脂肪酸脂。脂肪酸是一系列同系物的总称,结构中含有双键的称不饱和脂肪酸。
②油的种类
根据干燥性和碘值,用于制备醇酸树脂的植物油可以分为干性油、半干性油和不干性油三大类。
干性油的碘值在140以上,油分子中的平均双键数超过6个,这种油在空气中易氧化干燥成几乎不溶于有机溶剂﹑加热不软化的油膜。常用的干性油有桐油﹑亚麻油﹑梓油和苏子油。
半干性油碘值约为100~140以上,平均双键数子4~6之间,常见的食物油如豆油﹑玉米油﹑葵花油和棉籽油等属于这一类油,这类有在空气中能干燥成膜,但速度慢,﹑漆膜软,加热时可软化及熔融,交易溶于有机溶剂中。
不干性油的碘值在100以下,平均双键数在4个以下,在空气中不能氧化干燥成膜。蓖麻油是最重要的不干性油,在醇酸树脂中具有重要的地位,其主要成分是蓖麻油酸
(3)油类