醇酸树脂及其改性

醇酸树脂

醇酸树脂的分类：

●在配方设计时，可选择不同的多元醇、多元酸；

●变化醇和酸的官能度之比及调整枝化度；

●醇酸树脂上具有羟基、羧基、双键和酯基；

●醇酸树脂上还具有极性的主链和非极性的侧链，可以进行物理改性。

醇酸树脂的有关化学反应与相关理论：

1.醇解反应

油（即甘油三脂）与纯（加入催化剂或不加入催化剂），因为有过量的羟基存在，就发生羧基重新分配现象。醇酸树脂中常用的多元醇有甘油和季戊四醇等。由于羧基重新分配的缘故，随着多元醇用量、反应条件的变化，生成产物为不同数量比的油、甘油一酸酯、甘油二酸酯的混合物。油不能用于醇酸树脂的制造，所以必须经过醇解这一步骤，使之成为不完全酯，

能溶解于苯二甲酸酐与甘油的混合物，形成均相反应。

醇解反应通常是在较高的温度和催化剂作用下进行的，常用的催化剂有黄丹、氢氧化锂等。

2.酸解反应

油和其他的有机酸共热反应，与醇解类似，有过量的羧基存在，将产生羟基重分配现象。酸解法多在间苯二甲酸制造醇酸树脂时使用。

3.醚化反应

在醇酸树脂制造中反应温度为200~250℃并有酸、碱存在，不同的多元醇

4.

℃之

5.

6.

➢不饱和双键还可以和顺丁烯二酸酐发生反应。在一般醇酸树脂生产中，加入少量的顺酐以提高粘度；也可以利用双键和顺酐加成反应以实现

醇酸树脂的水性化；

➢用苯乙烯单体改性醇酸树脂，提高其干性和耐水性；

➢用丙烯酸酯等单体和醇酸树脂接枝或改性，以满足市场对醇酸树脂漆的各种特殊要求

➢不饱和脂肪酸与酚-甲醛缩合物的加成反应，反应非常复杂，被认为是

色满结构。引进酚醛树脂结构可以改进醇酸树脂漆的耐水性和化学药品性。

醇酸树脂的性质：

一、油的品种对醇酸树脂性能的影响

碘值：100g油中，使双键饱和所需碘的克数。按照碘值，油的分类有：

率越快。

习惯上称碘值130以上的油为干性油，用来制造室温自干的醇酸树脂。碘值高的油制成的醇酸树脂不仅干得快，而且硬度高、光泽较高。

✧亚麻油醇酸树脂：干燥快，但易于黄变；

✧桐油：90%的脂肪酸含共轭三烯，反应快，不宜单独来制造醇

酸树脂；

✧梓油：我国特产，其干性接近亚麻油；

✧豆油：碘值较低，但制造的脂肪酸树脂可得到较满意的干性且

不易泛黄，适于做白色及浅色漆。

✧季戊四醇的官能度高于甘油，制造醇酸树脂可以提高干性；

✧蓖麻油：不干性油。一种羟基脂肪酸形成的油脂，它可直接与

多元酸酯化形成醇酸树脂

✧脱水后的蓖麻油：干性油。

亚麻油：分子量为878

桐油

Major fatty acid composition of tung oil

alpha-eleostearic acid82.0%

linoleic acid8.5%

palmitic acid 5.5%

oleic acid 4.0%

分子量798

豆油：棕榈酸6-8 油酸25-36 硬脂酸3-5 亚油酸52-65 花生酸0.4-0.1 亚麻酸 2.0-3.0

分子量为810

alpha-eleostearic acid（桐油酸）

linoleic acid(亚油酸)

palmitic acid（棕榈酸）

Oleic acid（油酸）

stearic acid（硬脂酸）

Arachidic acid（花生酸）

linolenic acid（亚麻酸）

二、油度（脂肪酸含量）对醇酸树脂性能的影响

醇酸树脂时以聚酯为主链，脂肪酸为侧链，主链属极性，侧链属非极

性。

油度为0：即100%的聚酯，是硬而脆的玻璃状物；

油度为100%：即油，是低粘度液体；

二者之间：醇酸树脂。

醇酸树脂随油度长短溶于脂肪烃、脂肪烃与芳香烃混合物、芳香烃溶

剂。中长油度的醇酸树脂脂肪侧链较多，脂肪酸基可以在非极性溶剂

中任意舒展得到很好的溶解。

●选择常温自干醇酸树脂时都希望双键尽量多些，又希望聚酯部分适

度。为了氧化交联性强、硬度大、常温自干性醇酸树脂的油度可在

50%左右。

●中油度醇酸树脂大量用于涂料工业，既可以用于常温自干，又可以

用于烘干。缺点是刷涂性稍差。

●醇酸树脂的黄变性来源于脂肪酸部分，油度减少变色情况减轻。

●醇酸树脂漆漆膜的硬度及耐久性与干燥方式有关。

1.常温自干醇酸树脂完全是空气氧化作用，没有进一步缩合作用，

所以在一定限度内，含有较多者自干率与耐久性较好；

2.烘干醇酸树脂漆漆膜除氧化外还可能有进一步的缩合作用，所

以漆膜的硬度及耐久以油度较短者较好；

3.刷涂性随油度的增加而改善，结合干率及耐久性以油度60%~65%

为宜；

4.醇酸树脂有残留的未反应的羟基和羧基，所以耐水性较差，烘

●羧基可由酸值来确定，一般自干醇酸树脂的酸值在100mgKOH/g左

右，否则酯化程度低，分子量小，且与碱性颜料反应性过强易发生胶化

●用于氨基漆的醇酸树脂，羧基有催化作用，且参与反应，可根据需

要设定一定的酸值；

●醇酸树脂的硬度和拉伸强度随羟基值的增大而降低；

●增加羟值可以增加粘度，提高耐汽油性，并与氨基树脂的固化好，

常温干燥有较高的硬度，但耐水性差；

●低羟基值的醇酸树脂则干燥快，有较好的弹性和耐水性；

●结皮性随羟基值的增大而减轻；保光性随羟基值的增大而降低；羟

基值增加耐擦洗性下降。

四、“有效用”的羟基起着影响醇酸树脂性能的作用

当醇酸树脂与氨基树脂反应时，共缩聚是通过醇酸树脂分子上的羟基完成的，因为分子有位阻作用，起作用的仅仅是“有效用”的羟基，而不是理论上全部羟基。

200#

围145~200℃，很少一部分达到210℃。

长油度醇酸树脂可以由200#油漆溶剂油溶解；中油度醇酸树脂则需要用少量的芳香烃和200#油漆溶剂油配合兑稀；短油

度醇酸树脂则不溶于200#油漆溶剂油。

常用于醇酸树脂生产的溶剂还有甲苯、二甲苯、重芳香烃、高沸点芳香烃、正丁醇和异丁醇、乙酸乙酯等。

●醇酸树脂及醇酸树脂漆用助剂