醇酸树脂的研究与制备
醇酸树脂的制备
醇酸树脂的制备一、仪器(100ml 、500ml )烧杯、天平、搅拌器、温度计、电热套、水浴锅二、实验原理三、醇酸树脂的分类按性能:干性油醇酸树脂—桐油、亚麻油、豆油、红花油、 不干性油醇酸树脂—椰子油、蓖麻油等 按含油多少短油度油量 35~45% 中油度油量 40~60% 长油度油量 60~70% 油度(%)= %四、制造方法,工艺上分为 溶剂法、脂肪酸法 从原料上分 熔融法 、醇解法五、脂肪酸法配方:成分 用量(kg) eA eB m0 占树脂成分(%) 亚麻油 241.4 0。
824 — 0.824 55。
0 甘油(油内)— — 0。
824 0。
275 — 甘油 67。
5 — 2。
176 0。
725 15。
37 苯酐 148.0 2.00 — 1.00 33。
73 总计 456。
9 2。
824 3。
0 2.824 104.10 理论出水量 18.0 — - — 4.1 树脂的量438.9———100。
0六、操作步骤将脂肪酸(亚麻油)、多元醇(甘油)、多元酸(苯二甲酸酐)在一起进行酯化.树脂的理论产量油用量①常规法:将全部反应物加入反应容器内混合,在不断搅拌下升温,在200~250℃下保温酯化。
中间不断地测定酸值和粘度,达到要求时停止加热,将树脂溶化成溶液,但这种方法制得的漆膜干燥时间慢、挠折性、附着力均不太理想。
②高聚物法:先加入部分脂肪酸(40~90%)与多元醇、多元酸进行酯化,先形成链状高聚物,然后再补加余下得脂肪酸,将酯化反应完成。
所制备的树脂漆膜干燥快、挠折性、附着力、耐碱性都比常规法有所提高。
醇酸树脂制备清漆醇酸清漆:又称三宝漆。
这种漆的附着力、光泽度、耐久性比前两种好。
它干燥快,硬度高,可抛光、打磨,色泽光亮。
但膜脆、耐热、抗大气性较差。
适于涂刷室内门窗、地面、家具等.清漆的组成:成膜物质、助剂、溶剂配方操作步骤按配方中用量示,向容器中依次加入硝基纤维素、聚硅氧烷、消泡剂BYK-141、流平剂BYK-358、催干剂松香,间隔为3~5 min,低速搅拌,然后加入已分散好的助溶剂醋酸丁酯和成膜物质亚麻油中油度醇酸树脂混合液,中速搅拌15 min,再加人防腐剂、增稠剂DBP,降至低速分散10 min,用200目滤布过滤出料,醇酸树脂制备磁漆配方操作步骤将醇酸树脂称量加入反应容器中,开启搅拌,加入AT203、膨润土、钛白粉分散30 min,研磨后,加入剩余原料,搅拌15 min。
醇酸树脂生产工艺
醇酸树脂生产工艺
醇酸树脂是一种广泛应用于涂料、胶黏剂等领域的重要化工产品,其生产工艺主要包括原料准备、酯化反应、净化和精馏等步骤。
以下是醇酸树脂生产工艺的简要介绍。
1. 原料准备:醇酸树脂的主要原料包括醇类和酸类,其中醇类可以选择甘油、丙二醇等多种醇类,酸类可以选择适当的有机酸。
在原料准备阶段,需要精确称量和混合所需的醇类和酸类,以满足特定产品的配方要求。
2. 酯化反应:酯化反应是醇酸树脂的关键步骤,在反应容器中加入混合的醇类和酸类原料,同时加入适量的催化剂,如硫酸、磷酸等,进行酯化反应。
反应过程一般在高温和高压条件下进行,反应温度和时间会根据具体产品的要求进行控制。
酯化反应完成后,产生的醇酸树脂会呈现出特定的物化性质。
3. 净化:酯化反应后,需要进行净化步骤来除去不纯物质,以得到纯净的醇酸树脂。
净化的方法可以采用多种方式,如溶剂萃取、过滤、洗涤等。
通过这些净化过程,可以有效地去除杂质,提高产品的纯度和质量。
4. 精馏:精馏是醇酸树脂生产的最后一个步骤,主要是通过蒸馏将醇酸树脂从溶剂和其他低沸点物质中分离出来。
一般情况下,会采用真空蒸馏的方式,以降低醇酸树脂的熔点和蒸馏温度,从而实现更高效的分离纯化。
精馏后得到的醇酸树脂可以用于进一步加工和使用。
总的来说,醇酸树脂的生产工艺包括原料准备、酯化反应、净化和精馏等步骤。
通过这些步骤的合理操作和控制,可以获得优质的醇酸树脂产品,满足不同领域的需求。
醇酸树脂生产工艺流程
醇酸树脂生产工艺流程醇酸树脂是一种具有优异性能和广泛应用的化学材料,其生产工艺流程主要包括原料准备、酯交换反应、聚合反应、分离纯化和成品制备等几个步骤。
首先是原料准备。
生产醇酸树脂的主要原料有醇类和酸类。
醇类包括甘油、多元醇等,酸类包括酞酸、间苯二甲酸等。
这些原料需要按照一定比例准备好,确保反应过程中的化学计量。
接下来是酯交换反应。
将醇类和酸类按照一定比例混合后,加入酯交换催化剂,通常使用钡、锌等金属催化剂。
反应通过酸酯化出水的方式进行,生成醇酸酯。
然后是聚合反应。
将酯交换产物进行聚合反应,以甲醛为催化剂。
聚合反应时需要在一定温度下进行,并且要进行适当的搅拌以保证反应均匀。
聚合反应的时间一般在数小时到数十小时之间,视具体反应条件而定。
接着是分离纯化。
聚合反应完成后,需要对产物进行分离纯化。
常见的分离方式有溶剂沉淀、减压蒸馏等。
通过调整温度、压力等条件,将产物和杂质分离开来,得到相对纯净的醇酸树脂。
最后是成品制备。
将分离纯化得到的醇酸树脂进行干燥处理,去除杂质和多余的溶剂。
然后,根据不同的应用要求,可以进行加工成颗粒、片材、液态等不同形式的成品。
整个醇酸树脂的生产工艺流程较为复杂,需要控制好各个步骤的条件和参数,以确保产物的质量和性能。
同时,还需要严格遵守环保法规,做好废水、废气等排放的处理和管理,确保生产过程的环保性。
总的来说,醇酸树脂的生产工艺流程涉及了原料准备、酯交换反应、聚合反应、分离纯化和成品制备等几个关键步骤。
通过合理控制各个步骤的条件和参数,可以得到优质的醇酸树脂产品,满足不同领域的需求。
醇酸树脂的制备方法与工艺优化研究
醇酸树脂的制备方法与工艺优化研究醇酸树脂是一种常见的高分子化合物,广泛应用于胶粘剂、涂料、塑料等领域。
其制备方法和工艺优化对于提高产品质量和降低生产成本具有重要作用。
本文将从制备方法和工艺优化两个方面探讨醇酸树脂的研究进展。
一、醇酸树脂的制备方法1. 酐法制备醇酸树脂酐法是一种常用的制备醇酸树脂的方法。
该方法以醇酸酐为原料,在催化剂的存在下进行酯化反应生成醇酸树脂。
具体步骤如下:将醇酸酐和醇酸以一定的摩尔比例混合,加入合适的催化剂,进行反应。
反应温度和时间可以根据不同的原料和产品要求进行调整。
2. 酯交换法制备醇酸树脂酯交换法是一种常见的制备醇酸树脂的方法。
该方法以醇酸酯为原料,在催化剂存在下进行酯交换反应生成醇酸树脂。
具体步骤如下:将醇酸酯和醇酸以一定的摩尔比例混合,加入合适的催化剂,进行反应。
反应温度和时间可以根据不同的原料和产品要求进行调整。
二、醇酸树脂的工艺优化研究1. 催化剂的选择和优化催化剂在醇酸树脂的合成中起着至关重要的作用。
不同的催化剂对反应速率、产品质量和产率均有影响。
因此,选择合适的催化剂并优化其用量是工艺优化的关键步骤之一。
常用的催化剂包括酸性催化剂、碱性催化剂和金属催化剂等。
应根据具体的反应类型和目标产品的要求选择适合的催化剂,通过调整催化剂的用量来达到最佳反应条件。
2. 反应条件的优化反应温度、反应时间和反应物比例是影响醇酸树脂合成过程的重要因素。
通过对反应条件的优化,可以提高反应速率和产率,减少副反应产物的生成。
合理选择反应温度和时间,控制反应物的比例,可以达到最佳反应条件。
同时,根据目标产品的要求,可以通过调整反应条件来控制醇酸树脂的分子量和物化性能。
3. 原料的优化选择醇酸树脂的性能受原料的影响较大。
选择合适的原料可以提高产品质量和产率。
在选择原料时,应考虑反应性、纯度和成本等因素。
合理选择原料组成和比例,可以进一步优化工艺条件和产品性能。
4. 工艺流程的改进醇酸树脂的制备过程中,工艺流程的改进可以提高产品的质量和降低生产成本。
醇酸树脂生产制法
醇酸树脂生产制法醇酸树脂是一种经缩合醋化的聚合物,其合成原料是多官能醇、多元酸和植物油或脂肪酸,以聚酯为主链,侧链为不饱和脂肪酸、残留经基或基,侧链的分子量较低。
醇酸树脂固化是由侧链不饱和脂肪酸或经基与其他树脂缩合来实现的。
制备醇酸树脂的方法主要有四种,分别为醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法。
醇解法醇解法是将油、多元醇与多元酸同时加入反应器加热酯化。
在酷化过程中,多官能醇与酸的酷化较容易,生成的聚合物不溶于油,因而形成非均相体系,并且在低反应程度即产生凝胶化,此时油或脂肪酸未参与反应。
通常采用单甘油酷来克服不相溶问题。
醇解法是在催化剂存在下,在220~240C下,油与多元醇进行醇解,重新分配脂肪酸,醇解完成后,加入二元酸,如邻苯二甲酸酐,生成均相树脂。
在合成醇酸树脂时,醇解是否完全,对产品的分子大小和结构有很大的影响,它影响着醇酸树脂的分子结构与分子量分布。
醇酸反应与酯交换反应类似,在均相之中形成一个平衡状态的混合物,包括甘油一酸酯、甘油二酸酯、未醇解的甘油三酸脂和游离的甘油。
醇解程度的检测是检测醇解物在乙醇中的溶解性。
检测方法是取出1体积的醇解物,向其中加入大于3体积的乙醇,若溶液澄清透明,则表明醇解完全,此时可与多元酸进行聚酷化阶段的反应。
常用的醇解催化剂主要为氧化物。
催化剂的加入对醇解的程度无影响,对醇解的速率有很大的提高。
甘油一酸酯在醇解平衡体系中的含量标志醇解反应的程度,甘油一酸醋含量高,不仅醇酸树脂透明性好,而且分子量分布窄,涂膜有较好的耐水性好,较理想的硬度。
含25%左右的甘油一酸酯可以得到透明均一的醇酸树脂溶液。
醇解法优点是:生产成本较低,对原料的腐烛性小,且生产工艺的操作容易控制。
缺点是:酸值不易下降,树脂干性不好,涂膜的硬度不闻。
脂肪酸法脂肪酸法是向反应器中一次性加入多官能醇、多元酸(酐)和脂肪酸,搅拌升温至温度达到210~260C ,酯化直到所需的聚合度,将树脂溶解成溶液,过滤净化。
醇酸树脂的生产范文
醇酸树脂的生产范文醇酸树脂是一类生产过程复杂、工艺要求高的合成树脂,具有醇酸性质,广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料等领域。
下面我们来详细介绍一下醇酸树脂的生产工艺。
步骤一:原料准备首先,要准备合成醇酸树脂所需的原料。
一般来说,醇酸树脂的原料主要包括醇、酸、催化剂和溶剂。
其中,醇的选择根据不同的需求可以采用甲醇、乙醇、丙醇等;酸的选择可以采用脂肪酸、环氧酸等;催化剂可以采用酸式催化剂或酸碱双催化剂;溶剂可以根据需要选择相应的有机溶剂。
步骤二:醇酸缩聚反应在反应釜中,将准备好的醇和酸按照一定的摩尔比例加入。
同时,加入适量的催化剂并控制反应温度和时间。
在反应过程中,醇和酸发生缩聚反应,生成醇酸树脂。
这一步的关键是控制好反应的温度和时间,以及催化剂的用量,以保证反应的完全性和产品的质量。
步骤三:溶剂去除在醇酸缩聚反应完成后,得到的产物还含有大量的溶剂。
因此,在这一步需要进行溶剂的去除。
可以采用蒸馏、真空浓缩等方法将溶剂去除,直到得到固体的醇酸树脂。
步骤四:树脂分散将得到的固体醇酸树脂加入到适当的溶剂中,并进行搅拌,使树脂均匀地分散在溶剂中。
这一步的目的是为了得到均匀分散的树脂浆液,为后续的涂料、塑料等生产提供原料。
步骤五:性能调整根据具体的产品需求,可以对醇酸树脂进行性能的调整。
可以通过调整醇酸的摩尔比例、加入其他助剂等方法来改变产品的性能,以满足不同的使用要求。
步骤六:产品提纯最后,对醇酸树脂进行提纯处理,以提高其纯度和质量稳定性。
可以采用过滤、结晶等方法对产品进行提纯,以得到高纯度的醇酸树脂。
总结起来,醇酸树脂的生产过程包括原料准备、醇酸缩聚反应、溶剂去除、树脂分散、性能调整和产品提纯等步骤。
每个步骤都需要严格控制条件,以保证产品的质量和性能。
同时,醇酸树脂的生产过程也需要投入大量的人力、物力和设备,以满足市场的需求。
自干型水溶性醇酸树脂的实验研究_合成工艺的研究
华南理工大学学报 (自然科学版)
Journal of South China University of Technology (Natural Science)
Vol. 27 No. 6 June 1999
自干型水溶性醇酸树脂的实验研究 ( Ⅰ) 3
பைடு நூலகம்
A. R. 自制
适量 适量
中和剂用量 = 树脂的最终酸值 ×树脂重量 ×中和剂分子量 ÷56 100. 醇酸树脂常数 K = 1~1. 05 , 醇超量 R = 1. 20 , 油度 L = 50 %.
1. 2 仪器设备和测试方法
仪器 : GZ- Ⅱ型光电光泽计 ; 柔韧性测定仪 ; 漆膜冲击强度试验仪 ; QHQ 型涂膜铅笔划痕 硬度仪 ; 加氏管.
A. R.
用 量/ % 39~60 25~32 31~35 0~3 2~4 适量
收稿日期 : 1998 - 07 - 02 修改稿收到日期 : 1998 - 12 - 18 3 广州化工科技研究开发中心资助项目 文秀芳 , 女 , 1974 年生 , 硕士研究生 ; 主要研究方向 : 涂料树脂合成研究.
虽然国内在自干型水溶性醇酸树脂涂料的研制方面也做了大量的工作 , 但性能尚有不 足 , 进展较缓慢. 因此 , 研制出性能优良的自干型水溶性醇酸树脂 , 将具有极大的社会环境 效益.
1 实验材料与方法
1. 1 树脂配方
原料名称 亚麻酸 苯酐 三羟甲基丙烷 顺酐 偏苯三酸酐 三乙胺
规 格 工业级 工业级 工业级 工业级 工业级
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第二章21醇酸树脂的生产
第二章21醇酸树脂的生产
醇酸树脂是以烃类活性聚合物,它们主要用作浸渍树脂、充填树脂、
固化树脂及涂料底料,与各种固化剂如甲醛交联而形成的热稳定、耐腐蚀、导电、耐高温的无机树脂。
醇酸树脂是一种由醇酸和其他特殊单体聚合而
成的活性聚合物,具有优良的耐酸性、耐碱性、耐温性以及高抗磨性能。
生产醇酸树脂的工艺原理是将苯醇、苯醛、聚氯丙烯和甲醛等原料,
通过加热和分子重新构整,形成一种含有氢原子的活性聚合物。
生产醇酸
树脂的大致工艺流程主要有原料准备配料、乳化、加催化剂、热催化、聚
合反应、萃取、干燥等。
1.原料准备配料:醇酸树脂的原料主要有聚醚醇、聚氯丙烯、苯醇及
甲醛等有机物,一般采用蒸馏的原料,配料时均采取喷射混合的方式,以
确保原料的均匀性和质量。
2.乳化:将原料完全混合均匀,采用研磨机进行乳化,乳化过程中可
以添加乳化剂,促进原料的完全混匀和稳定乳液的形成。
3.加入催化剂:加入合适的催化剂,催化剂可加快醇酸树脂的聚合反应,增加树脂分子量,并保证树脂的热稳定性。
醇酸树脂聚合物的合成及性能调控策略
醇酸树脂聚合物的合成及性能调控策略摘要:醇酸树脂聚合物是一种重要的功能性高分子材料,在许多领域具有广泛的应用前景。
为了达到特定的物理和化学性能要求,对醇酸树脂聚合物的合成及性能调控策略进行研究是至关重要的。
本文将介绍醇酸树脂聚合物的合成方法,包括传统的溶液聚合法和固态聚合法,以及一些用于调控其性能的策略。
一、醇酸树脂聚合物的合成方法1. 溶液聚合法溶液聚合法是最常用的合成醇酸树脂聚合物的方法之一。
一般情况下,醇酸单体和交联剂在有机溶剂中进行共溶,然后通过添加引发剂或光引发剂引发聚合反应。
这种方法具有操作简单、反应温度可控等优点,适用于制备高分子量、高交联度的聚合物。
2. 固态聚合法固态聚合法是一种新兴的合成醇酸树脂聚合物的方法。
该方法利用固态反应在高温下进行,通过控制反应时间和温度来调控聚合物的结构和性能。
与溶液聚合法相比,固态聚合法具有产率高、副反应少、粉尘污染少等优点,适用于制备高纯度、高性能的聚合物。
二、醇酸树脂聚合物性能的调控策略1. 单体选择醇酸树脂聚合物的性能部分取决于单体的选择。
通过选择具有不同官能团的单体,可以调控聚合物的结构和性能。
例如,选择具有多个羟基官能团的单体可以增加聚合物的交联度和热稳定性,而选择具有酸官能团的单体可以提高聚合物的酸碱性能。
2. 交联剂的添加交联剂的添加可以提高醇酸树脂聚合物的交联度和力学性能。
常用的交联剂包括二醇、聚酰胺等。
通过调节交联剂的添加量,可以调控聚合物的机械强度和热稳定性。
3. 合适的引发剂选择引发剂的选择对醇酸树脂聚合物的性能也有一定影响。
常用的引发剂包括有机过氧化物、光引发剂等。
不同的引发剂具有不同的分解温度和活化能,因此可以通过选择不同的引发剂来调控聚合物的热稳定性和活性。
4. 环境条件控制醇酸树脂聚合物的性能也受到合成环境条件的影响。
如温度、湿度等条件的控制可以影响聚合反应的进行和产物的性质。
通过调节环境条件,可以得到具有不同物理力学性能和热稳定性的聚合物。
醇酸树脂生产工艺流程
醇酸树脂生产工艺流程
《醇酸树脂生产工艺流程》
醇酸树脂是一种聚合物材料,它具有优异的耐热性、耐化学性和机械性能,被广泛应用于油漆、胶粘剂、塑料等领域。
醇酸树脂的生产工艺流程通常包括以下几个步骤。
第一步是原料准备。
生产醇酸树脂的原料主要包括醇和酸。
常用的醇包括甘油、丙二醇等,而酸则包括环氧丙烷酸、苯甲酸等。
这些原料需要经过精确的配比和质量检测,确保其质量符合要求。
第二步是酯交换反应。
在这一步中,醇和酸经过酯交换反应,生成醇酸酯,同时产生一定量的水。
在反应过程中,通常需要添加催化剂来促进反应的进行。
反应温度和时间也需要精确控制,以保证反应的完全进行。
第三步是聚合反应。
在酯交换反应完成后,需要进行聚合反应,将醇酸酯聚合成醇酸树脂。
这一步需要精确控制反应温度和压力,以及添加适量的聚合催化剂和稳定剂,确保聚合反应进行顺利,生成高质量的醇酸树脂。
第四步是加工和成型。
经过聚合反应生成的醇酸树脂需要进行加工和成型,以满足不同领域的需求。
加工方法主要包括挤出、压延、注射等,通常需要加热和加压条件。
最后一步是产品检验和包装。
生产完成的醇酸树脂产品需要经
过严格的质量检验,确保其符合相关的标准和要求。
合格的产品进行包装,并标注相关的产品信息和质量证明。
总的来说,醇酸树脂生产工艺流程包括原料准备、酯交换反应、聚合反应、加工和成型、产品检验和包装等几个主要步骤。
每个步骤都需要精密的控制和操作,以保证最终产品的质量和性能。
醇酸树脂生产工艺流程
醇酸树脂生产工艺流程
醇酸树脂(Alkyd Resin)一般是通过聚酯化反应制备而成,
其主要原料包括醇(如甘油、丙二醇等)、多元酸(如酞酸、马来酸等)以及增塑剂、催化剂和溶剂等。
以下是醇酸树脂的生产工艺流程:
1. 原料准备:准备所需的醇、酸、增塑剂、催化剂和溶剂,并按照一定比例进行称量。
2. 酯交换反应:将醇、酸和一定量的溶剂加入反应釜中,加热至一定温度并加入酯交换催化剂,进行酯交换反应。
在此过程中,酸和醇发生酯交换反应生成初级醇酸树脂。
3. 聚合反应:将生成的初级醇酸树脂溶液继续加热至一定温度,加入聚合催化剂,进行聚合反应。
在此过程中,初级醇酸树脂分子发生聚合反应,形成高分子量的醇酸树脂。
4. 合成反应控制:在聚合反应过程中,通过控制反应温度、时间和催化剂的用量等参数,控制树脂的分子量和酸值,以达到所需的产品性能要求。
5. 加工调整:根据产品的具体用途和要求,可以加入适量的增塑剂、溶剂和其他助剂,进行加工调整,以改善树脂的流动性、耐候性和涂料性能等。
6. 过滤和包装:将合成得到的醇酸树脂溶液进行过滤去杂,然后填装至容器中,并加密封进行包装。
这是一般醇酸树脂生产的基本工艺流程,具体的生产过程和工艺参数会根据不同产品的要求和制造商的技术和设备条件而有所差异。
醇酸树脂合成工艺及实例
10、中油度豆油季戊四醇醇酸树脂的合成
(1)单体配方及核算:
脂肪酸油度=305.886/(305.886+138.114+148.0-18-1.073×18)=55% 醇超量=(4×1.016-2×1.000-1.073)/(2×1.000+1.073)=0.322 平均官能度=2×(2×1+1.073)/(1.073+1.016+1+1.000)=1.990 =2/1.990=1.005 不易凝胶。
1、概述
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。釜中二甲苯用量决定反应温度,存在如下关系。
CH2 OH
O
聚酯化:n2 CH O C
R2 + m2
CH2 OH
O
C 180
O
C O
220 °C
O
O
O CH2 CH CH2 O C
CO
O
O C R2
+H2O
4、醇解
醇解时要注意甘油用量、催化剂种类和用量及反应温度,以提高反应速度和甘油一 酸酯含量。此外,还要注意以下几点:
(1)用油要经碱漂、土漂精制,至少要经碱漂。 (2)通入惰性气体保护( 或 ),也可加入抗氧剂,防止油脂氧化。 (3)常用LiOH作催化剂,用量为油量的0.02%左右。 (4)醇解反应是否进行到应有深度,须及时用醇容忍度法检验以确定其终点。 用季戊四醇醇解时,由于其官能度大、溶点高,醇解温度比甘油高,一般在
醇酸树脂生产工艺
醇酸树脂生产工艺
一、生产原理
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。
醇酸树脂生产的化学反应式如下:
1、酯化反应
2、醇解反应
二、生产工艺流程及产污环节
1、脂肪酸法
(1)向反应釜内沖氮气,待排除空气后,将脂肪酸、多元醇、苯酐等原料加入反应釜中。
(2)开动搅拌升温到230℃恒温。
(3)恒温后,加二甲苯回流(共沸除水),移出酯化生成水,完成醇酸树脂工艺过程。
2、醇解法
(1)若有植物油参与反应需要先醇化:将植物油、多元醇、催化剂加入反应釜中开始搅拌升温。
(2)升温到240-245℃恒温,30 min 后,测醇容忍度(浑),醇解达到终点后立即降温至180℃。
(3)在缓慢加入苯酐之后,加二甲苯回流(共沸除水),慢慢搅拌并升温达酯化温度开始保温,移出酯化生成水,完成醇酸树脂工艺过程。
(4)通过过滤器对树脂进行过滤并通过灌装机灌装成桶具体生产工艺流程
详见图 1,生产装置连接及产污节点图见图2。
图 1 醇酸树脂生产工艺流程图单位t/a
图 2 醇酸树脂生产装置连接及产污节点图。
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河北化工医药职业技术学院毕业论文醇酸树脂的研究与制备摘要摘要: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%。
但醇酸树脂涂料也存在一些缺点,如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等,这将导致施工周期延长,也影响其应用范围。
关键词:醇酸树脂机理工艺目录目录 (2)前言 (4)第一章概述 (5)1.1、醇酸树脂的历史 (5)1.2、醇酸树脂的分类 (5)第二章醇酸树脂的合成 (5)2.1、原料 (6)2.1.1、多元醇 (6)2.1.2、有机酸 (6)2.1.3、油脂 (7)2.1.5、催干剂 (8)2.2、醇酸树脂的合成原理 (8)2.3、合成工艺 (9)2.3.1、醇解法 (10)2.3.2、脂肪酸法 (12)第三章、醇酸树脂合成实例 (13)3.1、中油度豆油季戊四醇醇酸树脂的合成 (13)3.1.1.配方 (13)3.1.2.合成工艺 (14)3.2、62%长油度苯甲酸季戊四醇醇酸树脂的合成 (14)3.2.1.合成工艺 (14)3.2.2.工艺流程图 (14)第四章、醇酸树脂的应用 (15)第五章、结语 (16)参考文献 (17)致谢 (18)前言醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂,具有合成技术成熟、制造工艺简便、原料易得以及树脂涂膜综合性能好等特点,在涂料用合成树脂中用量最大用途最广。
据有关统计资料报道,1997年全国涂料总产量为135万吨,其中醇酸树脂涂料约为35万吨,占合成树脂的52.9%;英、美等发达国家占30%~40%,居合成树脂之首。
但醇酸树脂涂料也存在一些缺点,如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等,这将导致施工周期延长,也影响其应用范围。
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%。
第一章概述1.1、醇酸树脂的历史1847年,用甘油与酒石酸反应生成树枝状的产品。
1853年制的樟脑酸甘油酯。
1856年制得丁二酸甘油酯和柠檬酸甘油酯。
1901年用邻苯二甲酸酐和甘油反应,获得一种硬而脆的树脂。
1910年制的一种柔韧性和溶解性好的树脂产物。
1927年利用干性油脂肪酸进行改性,也实现了工业化生产。
1.2、醇酸树脂的分类1、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。
2、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。
第二章醇酸树脂的合成2.1、原料2.1.1、多元醇制造醇酸树脂的多元醇主要有丙三醇(甘油)、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等。
其羟基的个数称为该醇的官能度,丙三醇为3官能度醇,季戊四醇为四官能度醇。
根据醇羟基的位置,有伯羟基、仲羟基和叔羟基之分。
它们分别连在伯碳、仲碳和叔碳原子上。
羟基的活性顺序为:伯羟基>仲羟基>叔羟基常见多元醇的物性见下表:2.1.2、有机酸有机酸可以分为两类:一元酸和多元酸。
一元酸主要有:苯甲酸、松香酸以及脂肪酸(亚麻油酸、妥尔油酸、豆油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸等);多元酸包括:邻苯二甲酸酐(PA )、间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、顺丁烯二酸酐(MA)、己二酸(AA)、癸二酸(SE)、偏苯三酸酐(TMA )等。
多元酸单体中以邻苯二甲酸酐最为常用,引入间苯二甲酸可以提高耐候性和耐化学品性,但其溶点高、活性低,用量不能太大;己二酸(AA)和癸二酸(SE)含有多亚甲基单元,可以用来平衡硬度、韧性及抗冲击性;偏苯三酸酐(TMA )的酐基打开后可以在大分子链上引入羧基,经中和可以实现树脂的水性化,用作合成水性醇酸树脂的水性单体。
2.1.3、油脂油类有桐油、亚麻仁油、豆油、棉籽油、妥尔油、红花油、脱水蓖麻油、蓖麻油、椰子油等。
植物油是一种三脂肪酸甘油酯。
三个脂肪酸一般不同,可以是饱和酸、单烯酸、双烯酸或三烯酸,但是大部分天然油脂中的脂肪酸主要为十八碳酸,也可能含有少量月桂酸(十二碳酸)、豆蔻酸(十四碳酸)和软脂酸(十六碳酸)等饱和脂肪酸,脂肪酸受产地、气候甚至加工条件的重要影响。
重要的不饱和脂肪酸有:油酸(十八碳烯-9-酸):COOH )CH(CH CH )(CH CH 72723==亚油酸(十八碳二烯-9,12-酸):COOH )CH(CH CH CHCH CH )(CH CH 722423====亚麻酸(十八碳三烯-9,12,15-酸):COOH )CH(CH CH CHCH CH CHCH CH CH CH 722223======桐油酸(十八碳三烯-9,11,13-酸):COOH )CH(CH CHCH CHCH CH )(CH CH 72323====== 蓖麻油酸(12-羟基十八碳烯-9-酸):COOH )CH(CH CH CH(OH)CH )(CH CH 722523==油类一般根据其碘值将其分为:干性油、不干性油和半干性油。
干 性 油:碘值≥140,每个分子中双键数≥6个;不干性油:碘值≤100,每个分子中双键数<4个;半干性油:碘值100—140,每个分子中双键数4~6个。
(1)油脂的质量指标① 外观、气味:植物油一般为清澈透明的浅黄色或棕红色液体,无异味,其颜色色号小于5号。
若产生酸败,则有酸臭味,表示油品变质,不能使用。
②密度:油比水轻,大多数都在0.90~0.94 g/cm3之间。
③粘度:植物油的黏度相差不大。
但是桐油由于含有共轭三烯酸结构,黏度较高;篦麻油含羟基,氢键的作用使其黏度更高。
④酸价: 酸价用来测量油脂中游离酸的含量。
通常以消耗一克油中所含的酸,所需的氢氧化钾之量来计量。
合成醇酸树脂的精制油的酸价应小于5.0 mg KOH/g(油)。
⑤皂化值和酯值:皂化1g油中全部脂肪酸所需KOH的毫克数为皂化值;将皂化1g 油中化合脂肪酸所需KOH的毫克数称为酯值。
皂化值=酸值+酯值⑥不皂化物:皂化时,不能与KOH反应且不溶于水的物质。
主要是一些高级醇类、烃类等。
这些物质影响涂膜的硬度、耐水性。
⑦热析物:含有磷脂的油料(如豆油、亚麻油)中加入少量盐酸或甘油,可使其在高温下(240-280℃)凝聚析出。
⑧碘值:100g油能吸收碘的克数。
它表示油类的不饱和程度,也是表示油料氧化干燥速率的重要参数。
2.1.4、催化剂若使用醇解法合成醇酸树脂,醇解时需使用催化剂。
常用的催化剂为氧化铅和氢氧化锂(LiOH),由于环保问题,氧化铅被禁用。
醇解催化剂可以加快醇解进程,且使合成的树脂清澈透明。
其用量一般占油量的0.02%。
聚酯化反应也可以加入催化剂,主要是有机锡类。
如二月硅酸二丁基锡、二正丁基氧化锡等。
2.1.5、催干剂干性油(或干性油脂肪酸)的“干燥”过程是氧化交联的过程。
该反应由过氧化氢键开始,属连锁反应机理。
2.2、醇酸树脂的合成原理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)=2.4,其Crothers 凝胶点为Pc=2/2.4=0.833,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:O CH 2 CH CH 2 O C C O O O O CH 2 CH CH 2 O C CO O O O CH 2 CH CH 2 O O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。
所以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:O CH 2 CH CH 2 O C C O O O O C O R =O CH 2 CH CH 2 O C C O O O C O R **n 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。
2.3、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。
釜中二甲苯用量决定反应温度,存在如下关系。
表3-5二甲苯用量与反应温度的关系醇解法与脂肪酸法则各有优缺点。
详见表3-5。
表3-5醇解法与脂肪酸法的比较2.3.1、醇解法醇解法是醇酸树脂合成的重要方法。