醇酸树脂的生产工艺

• 主催干剂传递氧的作用强，能使涂料表 干加快，但易于封闭表层，影响里层干 燥，需要助催干剂配合。 • (2)助催干剂：也称为透干剂，通常是以 一种氧化态存在的金属皂，它们一般和 主催干剂并用，作用是提高主干料的催 干效应，使聚合表里同步进行，如钙 (Ca)、铅（Pb）、锆（Zr）、锌(Zn)、 钡(Ba)和锶(Sr) 的环烷酸（或异辛酸） 盐。助催干剂用量较高，其用量以金属 计为油量的0.5%左右。
CH2 聚酯化：n2 CH CH2 OH
O O
O
C
R2 + m2
C O C O
180
220° C
OH
O O CH2 CH O O C R2 CH2 O C
O C O
+H2O
（4）树脂的稀释 • 反应完成后降温，加入溶剂二甲苯或者根 据商品要求的其他溶剂，在不断搅拌下加 入溶剂，反应器中制得的树脂稀释后即成 为商品。稀释罐的容积比反应器容积大 60%-100%。醇酸树脂稀释罐可用低碳钢 制作,稀释罐中要维持一定的源自文库度以便于过 滤。稀释罐中装有搅拌装置,用低速桨式或 锚式搅拌器比较好,最下端的搅拌片应尽可 能地接近罐底以保证树脂熔体与溶剂的完 全均化作用，稀释时的温度视所使用的溶 剂而定,稀释时产生溶剂蒸气的量越少越好。 所得商品化产品冷却到过滤温度。
醇酸树脂的生产工艺
小组成员：王上青 徐晓龙 朱建云
工作任务：
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产品概述 原料选择 生产方法选择 工艺条件确定 生产设备设计 工艺流程设备：工艺流程图 工艺过程简述 三废处理、经济核算
产品概述：
• 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。
醇解法与脂肪酸法则各有优缺点。详见下表：
醇解法 优点 （1）成本较低 （2）工艺简单易控 （3）原料腐蚀性小 脂肪酸法 （1）配方设计灵活，质量易控 （2）聚合速度较快 （3）树脂干性较好、涂膜较硬
缺点
（1）酸值不易下降 （2）树脂干性较差、 涂膜较软
（1）工艺较复杂，成本高 （2）原料腐蚀性较大 （3）脂肪酸易凝固，冬季投料困难
原料选择：
• 多元酸： • 所用二元酸主要有苯酐（PA）、间苯二甲酸 （IPA）、对苯二甲酸（PTA）、己二酸 （AD）、壬二酸（AZA），比较新的抗水解 型单体有四氢苯酐、六氢苯酐、1，4-环己烷 二甲酸（1，4-CHDA）；单元酸有月桂酸 （LA）、苯甲酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、 豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸等，其中月 桂酸（LA）、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。
• 第一级为兼氧生化处理,在兼氧菌作用下使 大分子有机物降解为小分子有机物,降低 COD的同时,提高废水中BOD5/COD值,有 利于进一步好氧生化处理。好氧生化处理分 成两级,主要是增加废水停留时间,让微生物 有足够时间与废水有机物充分接触,在微生 物的内酶和外酶作用下,将有机物氧化去除。
一、醇解法 醇解法是醇酸树脂合成的重要方法。由于油脂与多 元酸（或酸酐）不能互溶，所以用油脂合成醇酸树脂时 要先将油脂醇解为不完全的脂肪酸甘油酯（或季戊四醇 酯）， 不完全的脂肪酸甘油酯是一种混和物，其中含有 单酯、双酯和没有反应的甘油及油脂，单酯含量是一个 重要指标，影响醇酸树脂的质量。
二、脂肪酸法 脂肪酸可以与苯酐、甘油互溶，因此 脂肪酸法合成醇酸树脂可以单锅反应。同 聚酯合成工艺、设备接近。脂肪酸法合成 醇酸树脂一般也采用溶剂法。反应釜为带 夹套的不锈钢反应釜，装有搅拌器、冷凝 器、惰性气体进口、加料、放料口、温度 计和取样装置。为实现油水分离，在横置 冷凝器下部配置一个油水分离器，经分离 得二甲苯溢流回反应釜循环使用。
• 回流溶剂: • 一般为二甲苯，在醇酸树脂制备中，酯 化反应是关键，为使酯化完全，利用二 甲苯与水形成共沸物的特性，用回流的 方式将酯化反应副产物水不断的带出。 二甲苯与水分离后可以循环使用。
合成工艺：
• 醇酸树脂的合成工艺按所用原料的不同 可分为（1）醇解法；(2)脂肪酸法。 • 从工艺上可以分为（1）溶剂法；（2） 融融法。融融法设备简单、利用率高、 安全，但产品色深、结构不均匀、批次 性能差别大、工艺操作较困难，主要用 于聚酯合成。醇酸树脂合成主要采用溶 剂法生产。溶剂法中常用二甲苯的蒸发 带出酯化水，经过分水器的油水分离后 重新流回反应釜，如此反复，推动聚酯 化反应的进行，生成醇酸树脂。
• (1)醇解法溶剂法生产醇酸树脂的工艺流程简图
油脂 催化剂 甘油 醇解 苯酐 聚酯化 二甲苯 溶剂 兑稀 过滤 包装 醇酸树脂
（3）聚酯化反应 溶剂法中采用二甲苯与水形成共沸物而蒸发带出酯 化水，经过分水器的油水分离后重新流回反应釜， 如此反复，推动聚酯化反应的进行，生成醇酸树脂。 加入回流溶剂二甲苯6%,在210～240℃之间缩聚。
• 水性单体： • 目前比较常用的有：偏苯三酸酐（TMA）， 聚乙二醇二醇（PEG）或单醚、间苯二甲 酸-5-磺酸钠、二羟甲基丙酸（DMPA）、 马来酸酐、丙烯酸等。 • 助溶剂： • 主要有乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丙 二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、异丁醇、仲丁 醇等。其中乙二醇单丁醚具有很好的助溶 性，但近年来发现其存在一定的毒性，可 选用丙二醇单丁醚取代。
• 中和剂 • 常用的中和剂有三乙胺、二甲基乙醇胺， 前者用于自干漆，后者用于烘漆较好。 • 催干剂： • 主催干剂：也称为表干剂或面干剂，主 要是钴、锰、钒(V)和铈(Ce)的环烷酸 （或异辛酸）盐，以钴、锰盐最常用， 用量以金属计为油量的0.02%～0.2%。 其催干机理是与过氧化氢构成了一个氧 化－还原系统，可以降低过氧化氢分解 的活化能。
生产方法、工艺条件、生产设备：
• 醇解法溶剂法
• 醇解时按照生产量将甘油、LiOH催化剂 及油脂全部加入反应釜内进行搅拌反应 醇解，同时通入CO2惰性气体进行保护， 防止由于温度过高使油脂氧化，影响产 品质量。加热方式：蒸汽或高压水环行 加热，反应温度控制在：220-240℃， 反应压力：常压。
• 反应方程式如下：
• （5）树脂的过滤 • 采用离心机过滤，该法适用于少量物质 的过滤,工作效率高。
工艺流程图
三废处理 •
• 几股高浓度废水先进行预处理。氨基树脂 车间废水中含甲醇及低分子树脂,用二甲苯 萃取甲醇,萃取液作为混合剂使用,低分子树 脂用沉淀法去除。醇酸树脂车间废水中混 有大量苯类溶剂,经两天静置分层,去除上层 溶剂。漂油车间废水经回收皂液后仍含大 量乳化油,通过絮凝反应破乳、隔油。乳胶 车间废水中含大量胶体、粉剂,经混凝沉淀 后去除。 经预处理后的废水与其他废水一 起通过厂内下水道进入后续处理装置,后续 处理主要是在原有的气浮池前增加生化处 理。
• 多元醇 • 水性醇酸树脂用多元醇可选用丙三醇、 季戊四醇、三羟甲基丙烷（TMP）等， 有时为平衡官能度可以引入一些二官能 度单体，如乙二醇、1，6-己二醇（1,6HDO）、1，4-环己烷二甲醇（1，4CHDM）、1，2-丙二醇、新戊二醇 （NPG）、2，2，4-三甲基-1，3-戊二 醇（TMPD）等。