醇酸树脂与聚脂树脂的区别
涂料醇酸树脂课件
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热,因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象,这种反应在实际生产中用旳不 多,只有用间苯二甲酸时才采用。
例:设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节:(1)、按油长估计过量值,参照 181页经验数据。选18%,列出各原料 旳量 1当量苯酐 74克 苯酐分子量148 1.8当量甘油 36.2克 生成水量 9克
树脂中苯酐和甘油量为:
74 36.2 9 101.2
(2)拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
凝胶化现象及理论预测
制备醇酸树脂过程中反应到一定程度, 粘度忽然迅速增长,形成凝胶物,称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂,占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%,苯二甲酸酐>35%,豆油、
亚麻油、脱水蓖麻油、桐油、红花油等制成, 凝固快,附着力好,耐磨,光泽度、硬度好, 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
涂料第四章醇酸树脂
油度表示醇酸树脂中含油量的高低。 (1) 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量。因为 长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱,弱极性结 构的含量,直接影响醇酸树脂的可溶性 , 如长油 醇酸树脂溶解性好,易溶于溶剂汽油 , 中油度醇 酸树脂溶于溶剂汽油-二甲苯混合溶剂 , 短油醇酸 树脂溶解性最差,需用二甲苯或二甲苯 / 酯类混 合溶剂溶解;同时,油度对光泽、刷涂性、流平 性等施工性能亦有影响,弱极性结构含量高,光 泽高、刷涂性、流平性好; (2) 表示醇酸树脂中柔性成分的含量 , 因为长 链脂肪酸残基是柔性链段 , 而苯酐聚酯是刚性链 段 , 所以 , OL 也就反映了树脂的玻璃化温度或常 说的 “ 软硬程度 ” ,油度长时硬度较低,保光、 保色性较差。
(2)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。
油度
40%为短油度
油度41%~60%为中油度
油度>60%为长油度
三、不同合成方法对树脂性能的影响
熔融法设备简单、利用率高、安全,但产品色深、
三、植物油及脂肪酸(一元酸) 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。
注:油一般指的是脂肪酸的三甘油酯,三
个脂肪酸一般不同,但是大部分天然油脂
中的脂肪酸主要为十八碳酸。
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
第一节 醇酸树脂所用的原料
一、二元酸或二元酸酐 二元酸或二元酸酐主要包括 邻苯二甲酸酐
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一元酸:主要是亚麻油、豆油等植物油中所合的酸(以油 或酸的形式使用),也可用苯甲酸,脂肪酸。
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含有环氧等活性基的丙烯酸酯共聚物、马来酸酐和苯乙烯 或丙烯酸酯的共聚物等,也可通过与醇酸树脂分子间的醚化和 酯化反应将两部分结合在一起。
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水性醇酸树脂
水可稀释性或称“水溶性”醇酸树脂可以用过量苯酐和加 入偏苯三酐使醇酸树脂中含有过量的羧基的方法来制备,一般 酸值在50左右。也可以通过马来酸酐和醇酸树脂中所含共轭双 烯发生双烯加成反应加入羧基:
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醇酸树脂的本质便是聚酯,但和通常用于纤维及工程塑料 的聚酯不同,它分子量低,无结晶倾向,但一般含有油的成分, 所以可称为油改性的聚酯。涂料中所称的聚酯漆通常指主链中 含有双键的并以烯类单体为稀释剂的不饱和聚酯漆。
醇酸树脂的制备方法
醇酸树脂的制备方法主要有4种:(1)脂肪酸法;(2)单甘油 酯或醇解法;(3)酸解法;(4)脂肪酸/油法。其中后两种方 法较少采用。
脂肪酸法:将多元醇、二元酸和脂肪酸加在一起、在220~ 240℃反应。温度高,反应快,不仅酯化反应快,二聚反应 也快(增加官能度),易凝胶。220 ℃反应比较保险。如要反 应时间短一些,用240℃为好。
醇酸树脂在胶印油墨中的应用
醇酸树脂在平版胶印油墨中的应用醇酸树脂(Alkyd Resin)是三十年代进入工业生产的,主要用于涂料工业。
它的亲水性使之在油墨中的应用受到很大限制,比起酚醛树脂来,它不是个受宠的产品,近来则由于引入了异(间)苯二甲酸等材料,故使之在油墨工业中地位又有所提高。
醇酸树脂应用在浆状油墨中时,可以考虑为一种树脂增塑剂,由于它的粘附性和柔韧性,故也可调节油墨的干性及固着时间。
在油型油墨中使用醇酸树脂时一般应考虑到它与颜料的反应性,与硬树脂的反应性以及它的成膜性能。
高羟值、低粘度的醇酸树脂,对颜料具有非常好的润湿性能。
间苯二甲酸醇酸树脂的润湿性则更为显著。
以醇酸树脂与硬树脂制造的连接料配制油墨时,对选用的颜料应加注意,如果颜料能过度的吸收低分子量的连接料时,就要注意到连接料中硬树脂与醇酸树脂的平衡情况。
一般浆状油墨中大多采用长油(65%)醇酸树脂。
油长长者一般溶解性也比较好,因此,它在丝网(网孔)版油墨中也广有应用。
这类树脂用在印铁油墨中时具有良好的颜色保留性,亮光好,粘附性优良。
短、中油度的醇酸树脂(用干性油或半干性油改性)则可用于空气干燥和烘烤干燥的体系中。
在相同的油长时,多元醇的官能度增加,则其干性也增加,油长长则成膜的柔韧性好。
高酸值(如大于12)高粘度的醇酸树脂则与碱性颜料有反应性,但润湿性好,溶剂释放性快,固着优良。
一般地说,邻位,间位、对位的苯二甲酸酐醇酸树脂,它们的干性是越来越快,而成膜的柔韧性则越来越差(即后者比前者差)。
醇酸树脂就是醇和酸的酯化反应产物,从官能度概念出发,只有当两种化合物都各有两个(或更多)官能度时,才能形成高分子化合物,如其中有一个是单官能的,则也不可能形成高分子化合物,所以,醇酸树脂是由多元酸和多元醇缩聚反应而成的。
理论上讲,用二元酸和二元醇是最理想的材料。
但由于来源及价格等问题,涂料及油墨工业一般还是采用苯二甲酸酐及甘油或季戊四醇作原料。
典型的反应是苯二甲酸酐和甘油。
第一章聚酯树脂、醇酸树脂
第一章聚酯树脂、醇酸树脂第一节聚酯、醇酸树脂所用的原料多元醇:二元醇――乙二醇、新戊二醇三元醇――甘油(丙三醇)、三羟甲基丙烷四元醇――季戊四醇、伯醇、仲醇、叔醇多元酸:一元酸――松香、苯甲酸、椰子油酸、豆油酸、亚麻油酸、蓖麻油酸、松浆油酸等。
二元酸――乙二酸、苯二甲酸酐(苯酐)、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐。
三元酸――苯偏三甲酸酐。
油类:椰子油、蓖麻油、棉子油、豆油、亚麻油、桐油等。
第二节与聚酯、醇酸树脂制造有关的化学反应酯化反应醇中羟基的氢原子与酸中羧基的氢氧基团缩合,生成水与酯,通常是醇与酸混合在一起加热而发生的。
六.不饱和脂肪酸的加成反应干性油含有不饱和脂肪酸具有不饱和双键,在醇酸树脂的制造过程中,由于受热而发生加成反应—二聚反应。
第二节聚酯树脂聚酯树脂是单纯由多元酸和多元醇缩合而成的。
而醇酸树脂则是由多元酸、多元醇和油类(脂肪酸)酯化生成的。
可以说,醇酸树脂是改性了的聚酯。
“官能度”一个有机化合物分子上能起化学反应的活性基团的数目,如醇的羟基,酸的羧基。
甘油――官能度为3,季戊四醇――4,间苯二甲酸有两个羧基――官能度为2。
一、生成聚酯树脂的反应生产上一般由二元酸和二元醇进行酯化反应:HOOC-CH2-CH2-COOH+HO-CH2-OH→HOOC-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-OH+H2O 反应产物有两个羟基,官能度为2,还能继续反应,反应后的生成物仍有两个羟基,还能继续反应。
HOOC-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-OH+HOOC-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-OH→HOOC-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-OOC-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-OH+H2O 从理论上讲生成物树脂的分子量可以无穷大,但实际上是不可能的。
原因是随分子量的增大,官能团的活性越来越低,最后形成HOOH这样的结构。
二、聚酯树脂的固化工业上合成的聚酯树脂根据原料的不同,种类相当多,但它们几乎都是粘稠透明的液体,需要用固化剂与之发生交联反应才能形成有用的涂膜。
涂料化学—第12章醇酸树脂与聚酯
涂料化学—第12章醇酸树脂与聚酯醇酸树脂与聚酯是涂料中常用的两种树脂基料。
本章将介绍这两种树脂的结构、特性及应用。
一、醇酸树脂1.结构特点醇酸树脂是由醇与酸反应形成的,其分子结构含有羟基(-OH)和羧基(-COOH)。
一般来说,醇酸树脂分子中的羟基含量较高,具有较好的亲水性。
同时,羧基也赋予了醇酸树脂一定的酸性。
2.特性醇酸树脂具有很好的耐候性和耐化学性,可在不同环境下维持较好的性能。
其也有良好的附着性、硬度、耐磨性及耐溶剂性等特点。
此外,醇酸树脂还具有较高的玻璃化转移温度,提高了涂料的耐高温性能。
3.应用醇酸树脂广泛应用于金属防腐涂料、汽车涂料、船舶涂料等领域。
其具有良好的附着性和耐久性,可保护基材表面不受腐蚀和氧化。
二、聚酯1.结构特点聚酯是一类由酯基连接而成的线性高分子化合物。
其分子结构中含有酯键(COO)。
聚酯具有较高的极性和可塑性,可以根据需要进行调整。
2.特性聚酯具有良好的耐热性、耐溶剂性和耐腐蚀性。
其机械性能优良,具有较高的硬度、韧性和抗冲击性。
此外,聚酯还具有较好的耐候性和电绝缘性。
3.应用聚酯广泛应用于涂料、塑料、纤维等行业。
在涂料中,聚酯被用作增塑剂、粘合剂、增强剂等。
聚酯涂料可以应用于金属、塑料、木材等各种基材,并具有较好的附着性和耐久性。
总结:醇酸树脂和聚酯是涂料中常用的树脂基料。
醇酸树脂具有良好的耐候性和耐化学性,适用于各种环境条件下的涂装。
聚酯具有耐热性和耐溶剂性等特点,广泛应用于涂料、塑料等领域。
通过正确选择醇酸树脂和聚酯,可以制备出具有良好性能的涂料,满足不同的应用需求。
最新涂料化学醇酸树脂和聚酯专业知识讲座
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聚酯树脂通常由二元醇、三元醇和二元酸等混合物通过缩聚反应 制得,一般是低分子量、无定形、含有支链可交联的聚合物,通过配 方的调整,如多元醇过量,可得羟基终止的聚酯,也可用多元酸过量 而得羧基终止的聚酯。
羟基终止的聚酯和氨基树脂配合所得的烘漆是热固型涂料 的重要品种,它们比醇酸树脂有更好的室外稳定性和保光 性,有较高的硬度、相当好的弹性与附着力,它可用于卷 钢涂料,汽车漆和其它工业用漆。
另外,一种水性醇酸是将醇酸树脂做成乳液,和其它乳 胶合用,可以改进乳胶漆的光泽。
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触变型醇酸树脂
触变型醇酸树脂是用醇酸树脂与聚酰胺树脂反应制得的, 聚酰胺树脂是二聚酸与多胺的缩合物。二聚酸是由不饱和脂肪 酸在高温下二聚而得,二聚酸通常为混合物,下式为其中的一 个异构体:
122聚酯树脂聚酯树脂通常由二元醇三元醇和二元酸等混合物通过缩聚反应制得一般是低分子量无定形含有支链可交联的聚合物通过配方的调整如多元醇过量可得羟基终止的聚酯也可用多元酸过量而得羧基终止的聚酯
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含有环氧等活性基的丙烯酸酯共聚物、马来酸酐和苯乙烯 或丙烯酸酯的共聚物等,也可通过与醇酸树脂分子间的醚化和 酯化反应将两部分结合在一起。
第三章 醇酸树脂
第三章 醇酸树脂第一节 概 述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%。
第二节 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 ,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。
二、 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。
油度 (OL) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量(0W )与树脂理论产量(t W )之比。
成膜树脂
A、聚酯:涂料工业中使用的聚酯泛指由多元醇和多元酸通过聚酯化反应合成的、一般为线型或分支型的、分子量较低的无定型齐聚物,其数均相对分子质量在一般在100-10000。
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,将大分子主链上含有不饱和双键的聚酯称为不饱和聚酯,不含不饱和双键的聚酯称为饱和聚酯。
饱和聚酯包括端羟基型和端羧基型两种,它们分别称为羟基组分聚酯和羧基组分聚酯。
羟基组分可以同氨基树脂组合成烤漆系统,也可以同多异氰酸酯组成室温固化双组分聚氨酯系统。
不饱和聚酯与不饱和单体如苯乙烯通过自由基共聚后成为热固性聚合物,构成涂料行业的聚酯涂料体系。
为了实现无定型结构,通常要选用三种、四种甚至更多种单体共聚酯化,因此它是一种共缩聚物。
涂料用聚酯一般不单独成膜,主要用于配制聚酯-氨基烘漆、聚酯型聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料和不饱和聚酯漆,都属于中、高档涂料体系,所得涂膜光泽高、丰满度好、耐候性强,而且也具有很好的附着力、硬度、抗冲击性、保光性、保色性、高温抗黄变等优点。
同时,由于聚酯的合成单体多、选择余地大,大分子配方设计理论成熟,可以通过丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂进行改性,因此,聚酯树脂在涂料行业的地位不断提高,产量越来越大,应用也日益拓展。
水性聚酯树脂的结构和溶剂型聚酯树脂的结构类似,除含有羟基,还含有较多的羧基和(或)聚氧化乙烯嵌段等水性基团或链段。
含羧基聚酯的酸值一般在35-60mgKOH/g(树脂)之间,大分子链上的羧基经挥发性胺中和后成盐,提供水溶性(或水分散性)。
控制不同的酸值、中和度可提供不同的水溶性,制成不同的分散体系,如水溶液型、胶体型、乳液型等。
水性聚酯既可与水溶性氨基树脂配成水性烘漆应用,特别适合于卷材用涂料和汽车中涂漆,能满足冲压成形和抗石击性的要求。
由于涂层的硬度、丰满光亮度及耐沾污性好,也适于作轻工产品的装饰性面漆。
水性聚酯也可与水分散性多异氰酸酯配成双组分水性聚氨酯室温自干漆。
树脂的分类及优缺点
树脂分类天然树脂(松香、沥青、虫胶)酚醛树脂醇酸树脂硝基纤维素氨基树脂聚酯树脂环氧树脂聚氨酯树脂丙烯酸树脂其他树脂1、丙烯酸乳液(水性)*品种:根据乳液的不同可分为纯丙、苯丙、硅丙、醋丙、自交联丙烯酸等。
*优点:具有成本适中耐候性优良、性能可调整性好,无有机溶剂释放等。
*用途:主要用于建筑物的内外墙涂装,皮革涂装、木器涂料等。
2、溶剂型丙烯酸树脂*品种:可分为自干型丙烯酸树脂(热塑型)和交联固化型丙烯酸树脂(热固型)。
交联固化型丙烯酸涂料主要有丙烯酸氨基漆、丙烯酸聚氨酯漆、丙烯酸醇酸漆、辐射固化丙烯酸涂料等品种。
*优点:自干型丙烯酸具有表干迅速、易于施工、保护和装饰作用明显。
交联固化型丙烯酸制漆一般都具有很高的固含量,一次涂装可以得到很厚的涂膜,而且机械性能优良,可以制成高耐候性、高丰满度、高弹性、高硬度的涂料。
*缺点:自干型丙烯酸涂料固含量不容易太高,硬度、弹性不容易兼顾,一次施工不能得到很厚的涂膜,涂膜丰满性不够理想。
交联固化型丙烯酸涂料,施工比较麻烦,许多品种还需要加热固化或辐射固化,对环境条件要求比较高,一般都需要较好的设备,较熟练的涂装技巧。
*用途:主要用于建筑涂料、塑料涂料、电子涂料、道路划线涂料、汽车涂料、电器涂料、木器涂料、建筑涂料等。
3、聚氨酯树脂*品种:聚氨酯漆可以分为双组分聚氨酯和单组分聚氨酯。
*优点:较高的固体含量、漆膜坚硬耐磨、一般都具有良好的机械性能、优良的耐化学腐蚀性能,良好的耐油、耐溶剂性能。
*缺点:施工工序复杂,对施工环境要求很高,漆膜容易产生弊病。
*用途:应用方向有木器涂料、地板涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪涂料、电子涂料、特种4、硝基纤维素*硝基漆:主要成膜物是以硝化棉为主,配合醇酸树脂、改性松香树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂等软硬树脂共同组成。
*优点:是装饰作用较好,施工简便,干燥迅速,对涂装环境的要求不高,具有较好的硬度和亮度,不易出现漆膜弊病,修补容易。
醇酸树脂状态
醇酸树脂状态醇酸树脂是一种常见的化学材料,广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。
在不同的状态下,醇酸树脂具有不同的性质和用途。
本文将从醇酸树脂的状态入手,详细介绍其特点和应用。
一、固态醇酸树脂1.1 特点固态醇酸树脂是指在室温下呈固态的材料。
这种材料具有以下特点:(1)稳定性好:固态醇酸树脂具有较好的热稳定性和化学稳定性,在储存和使用过程中不易变质。
(2)硬度高:由于其分子间相互作用较强,固态醇酸树脂通常呈硬质或半硬质状态。
(3)可加工性差:由于其硬度高,固态醇酸树脂通常需要通过加热或添加溶剂等方式才能进行加工。
1.2 应用固态醇酸树脂主要应用于以下领域:(1)电子材料:固态醇酸树脂具有优异的绝缘性能和耐高温性能,可用于制造电子元器件、电路板等。
(2)建筑材料:固态醇酸树脂可用于制造高强度、耐磨损的地坪涂料、防水涂料等建筑材料。
(3)汽车工业:固态醇酸树脂可用于制造汽车内部装饰件、外观件等零部件。
二、液态醇酸树脂2.1 特点液态醇酸树脂是指在室温下呈流动状态的材料。
这种材料具有以下特点:(1)粘度高:由于其分子量较大,液态醇酸树脂通常呈高粘度状态。
(2)流动性好:由于其分子间作用力较弱,液态醇酸树脂可通过加热或添加溶剂等方式改变其流动性。
2.2 应用液态醇酸树脂主要应用于以下领域:(1)胶黏剂:液态醇酸树脂可用于制造各种胶黏剂,如热熔胶、水性胶等。
(2)涂料:液态醇酸树脂可用于制造各种涂料,如油漆、清漆等。
(3)塑料:液态醇酸树脂可用于制造各种塑料,如聚氨酯、环氧树脂等。
三、溶液态醇酸树脂3.1 特点溶液态醇酸树脂是指在室温下通过添加溶剂而呈现出的流动状态。
这种材料具有以下特点:(1)粘度低:由于其与溶剂的相容性较好,溶液态醇酸树脂通常呈低粘度状态。
(2)流动性好:由于其分子间作用力较弱,溶液态醇酸树脂可通过加热或添加更多的溶剂等方式改变其流动性。
3.2 应用溶液态醇酸树脂主要应用于以下领域:(1)印刷油墨:溶液态醇酸树脂可用于制造各种印刷油墨,如胶印油墨、凹印油墨等。
第三章___溶剂型涂料品种简介及其涂装工艺
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天然树脂涂料 7 返回
第一节 常用溶剂型涂料
3、酚醛树脂涂料(F)
OH
OH
H
+H C O
OH CH2OH
OH
OH
CH4
+ H
酚醛树脂是酚与醛在碱性催化剂存在下经缩聚而成一类树脂的 总称。常见的是苯酚或其同系物(甲酚、二甲酚等)和衍生物 与甲醛的缩聚物。因所用原料催化剂和生产工艺的不同,又
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。
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第一节 常用溶剂型涂料
醇酸树脂的改性途径:通过往醇酸树脂的脂肪酸烃基的双键 中引入其它基团或醇酸树脂上保留的羟基、羧基等与其它基 团发生反应,可以对醇酸树脂进行改性,使醇酸树脂和醇酸 树脂漆的性能得到提高。
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第一节 常用溶剂型涂料
1、醇酸树脂涂料(C)
(1)醇酸树脂的制备
醇酸树脂是用多元醇与多元酸及植物油脂肪酸通过酯化聚合而制 得的一类合成树脂。以苯酐(邻苯二甲酸酐):甘油:脂肪酸= 1:1:1酯化聚合,得到一种聚合度非常高的树脂:
OO CC
O CH2 CH CH2 O O
O C C17H31
有多种酚醛树脂。
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酚醛树脂粉
8
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第一节 常用溶剂型涂料
低分子量酚醛树脂是水溶性的,中等分子量的可溶于有机溶剂。 酚醛树脂是酚醛树脂涂料的成膜物质,用于制漆的酚醛树脂可 归纳为:
热塑性醇溶酚醛树脂
醇溶性酚醛树脂 热固性醇溶酚醛树脂
松香改性酚醛树脂
用于制漆的酚醛树脂
油溶性酚醛树脂 水溶性酚醛树脂
涂料化学—醇酸树脂与聚酯
钢涂料,汽车漆和其它工业用漆。
羧基终止的聚酯和环氧树脂配合主要用于粉末涂料。
12.2 聚酯树脂
(1)端羟基聚酯
用于涂料的聚酯是用长链的二元醇如己二醇、新戊二醇 等与间苯二甲酸及部分长链二元酸(如己二酸)制备的。长链
的醇和酸给予树脂柔顺性和在烃类溶剂中的溶解性,聚酯中
通常用三羟甲基丙烷引入一定量的羟基用以和交联剂反应, 并以羟基为终端基。
12.1 醇酸树脂
触变型醇酸树脂
触变型醇酸树脂是用醇酸树脂与聚酰胺树脂反应制得的, 聚酰胺树脂是二聚酸与多胺的缩合物。二聚酸是由不饱和脂肪 酸在高温下二聚而得,二聚酸通常为混合物,下式为其中的一 个异构体:
由于酰胺上含有氮原子,容易在分子间形成氢键,从而形成物理交 联,使粘度上升。在外力作用下,氢键可被破坏,粘度下降;在外力 撤消后,又可逐步形成氢键,重新恢复高粘度,这是有触变性的原因。
醇酸树脂的组成与干性
( 2) 当苯酐,甘油及豆油脂肪酸合成的醇酸树脂以 各组分的摩尔比为2 :3 :5的比例投料时,其结构式为:
平均活波亚甲基数远大于2.2,它的干燥速度显然要比第 一种结构还要快。
12.1 醇酸树脂
醇酸树脂的组成与干性
醇酸树脂的油含量对其性能影响很大,油含量用油度 (油长)表示: 油度 树脂和油的比例叫做油度。即1份树脂与几份油 的比例关系。
一元酸:主要是亚麻油、豆油等植物油中所合的酸 (以油
或酸的形式使用),也可用苯甲酸,脂肪酸。
12.1 醇酸树脂
醇酸树脂的组成与干性
( 1) 当苯酐,甘油及豆油脂肪酸合成的醇酸树脂以 各组分的摩尔比为1 :2 :4的比例投料时,其结构式为:
平均活波亚甲基数>2.2,这种醇酸树脂可以干燥,为干性油
Chapter 3醇酸树脂和聚酯
4、多元酸;
邻苯二甲酸、间苯二甲酸。 (邻近基团效应)
3.1.5 醇酸树脂的改性
醇酸树脂具有较好的涂刷性和湿润性,但强度、抗 化学性和耐候性较差。 方法: 1、共混 与硝基纤维素 2、烯类单体与醇酸树脂中的双键共聚
3.2.3 水可稀释型聚酯
酸值:40-60之间
制备方法与水性醇酸相近
3.2.4 高固体份聚酯
控制因素: 1、分子量; 2、分子量分布(较困难,分步法); 3、官能团分布(2-3个功能基团)。
3.3 不饱和聚酯
定义:主链上含有不饱和双键的聚酯。
原料:
二元酸--苯酐,马来酸酐,富马酸(反式丁二烯酸) 二元醇--乙二醇,1,2-丙二醇,丁二醇
用途: 家具漆;汽车漆;卷钢涂料和其它工业涂料。
3.2.1 端羟基聚酯
原料:
二元醇--己二醇,新戊二醇等
二元酸--间苯二甲酸,己二酸 三元醇--三羟甲基丙烷 聚合时羟基过量20%-30%,控制凝胶点。
3.2.2 端羧基聚酯
聚合时加入三元酸(偏苯三酸酐),获得羧基封端的聚 酯;主要用于烘漆和粉末涂料。(两步法)
b.
H2 C HC
OH OH
2、醇解法(b,c-d) 3、酸解法(d,b-c) 4、脂肪酸/油法(a,b,c,d) 操作时又分为:
d. c.
C OH H2 H2 C HC O O R1 R2 R2
O
C O H2
O
O
熔融法 溶剂法
3.1.4 醇酸树脂的性能控制
1、分子量和分子量分布;
分子量低,分布宽。
短油度 <40%
醇酸树脂
醇解法 植物油为例: 以甘油 + 苯酐 + 植物油为例: (1) 醇解反应
CH2 OOCR1 CH OOCR2 CH2 OH CH2 OH
催化剂
CH2 OOCR1
+
CH
OH
CH
OOCR2
+
CH
OH
CH2 OOCR3 油
CH2 OH 甘油
CH2 OOCR3 甘油二酸酯
CH2 OH 甘油一酸酯
希望的产物
醇超量
R (包括油内甘油羟基与羧基) = 总醇当量数 / 总酸当量数
r (不包括油内甘油羟基与羧基) = eB / eA
配方计算
不同油度醇酸树脂参考醇过量数 表 6.1 不同油度醇酸树脂参考醇过量数 油度 /% > 65 60~65 ~ 55~60 ~ 50~55 ~ 40~50 ~ 30~40 ~ 与苯酐酯化过量羟基数 /% 甘油 0 0 < 10 10~15 ~ 15~25 ~ 25~35 ~ 季戊四醇 <5 5~15 ~ 15~20 ~ 20~30 ~ 30~40 ~
5.4 结构与性能
理论结构 脂肪酸= 甘油 : 苯酐 : 脂肪酸=1 : 1 :1,油度 ,油度60.5%
R C O HO CH2 CH CH2 OOC
COO
R O C O CH2 CH CH2 OOC
COO
n
O
R C O CH2 CH CH2 OOC
COOH
O
脂肪酸= 甘油 : 苯酐 : 脂肪酸=3 : 3 :1,油度 ,油度30.2%
油度的计算
OL(%) = ( 油 的 用 量
/ 树 脂 理 论 产 量 ) ×100
多元醇+ =油的用量 / (多元醇+多元酸+油量-析出的水 ×100 多元醇 多元酸+油量-析出的水)
第二章 醇酸树脂与聚酯
第一节 原材料
醇酸树脂所用的原材料主要是植物油(脂
肪酸)、多元醇、多元酸。
3
一、植物油(脂肪酸)
1 各脂肪酸的简号及特性值
4
不饱和程度愈高(碘值愈高)干率愈快,但树脂的颜色则相反, 不饱和程度愈低颜色愈浅。如桐油改性醇酸树脂的漆膜耐水性好,但 颜色较深,脱水蓖麻油与椰子油颜色较浅,经得烘烤,暴晒不变色, 常与胺基树脂拼用制烘漆。
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溶剂法
(2)溶剂法工艺操作过程
┌──────┐ 溶剂 │油脂、甘油、│ │ │ ├──→醇解─→酯化─→兑稀─→过滤─→贮槽─→检验 │二甲苯 │ │ └──────┘ 苯酐、二甲苯
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二、醇酸树脂的配方计算
39
(二)、配方计算
40
计算事例
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第四节 聚酯树脂的制造
9
2 油的质量
(8)不皂化物──皂化时不能与KOH反应,又不溶于水的物质 (9)热析物──豆油,亚麻油等含有较多的磷酯,它溶于油内, 若加入少量盐酸或甘油,可使其在高温下(260℃~280℃)凝聚 析出。
(10)桐油成胶点─ 正常的桐油迅速加热到280℃, 在5~8Min内胶化,成胶物用刀切时, (华氏试验) 硬脆不粘刀。 └── 鉴定桐油纯度质量的特性指标。 掺有其它油类或转变成β-桐油等均可使成胶点发 生变化,成膜物粘刀。
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醇解法影响因素
(1)醇解反应的催化剂 碱性催化剂存在下──醇解速度加快 常用的催化剂:CaO、PbO、LiOH、环烷酸钙( 或铅) 其中以铅和锂化合物的催化剂效果好。 PbO催化剂─反应速度快,可提高漆膜的耐水性,但
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醇酸树脂与聚脂树脂的区别醇酸树脂与聚脂树脂在合成单体、合成方法、分子量及用途方面有什么区别?
•我大概说一下,参考一下,这只是我的一点看法,希望对你有用: 一:单体区别主要在于,醇酸树脂是通过油改性的,比如大豆油,主要分为长油,中油,短油,长油的是自干性的.,而聚酯树脂没有通过油改性的,是由多元醇和羧酸直接缩聚而成.
二;用途方面,长油醇酸可做防锈漆,短油的可以做木器漆,比如PU,硝基漆.聚酯树脂由于硬度和韧性很好,可以做工业漆面漆.
•简单说,一句话:聚酯是无油醇酸。
聚酯原料是不用油或脂肪酸的。
补充:一般来说,醇酸树脂价格较聚酯树脂低,耐侯性较差
再补充一点,聚酯和合成脂肪酸的原料是一样的。
•醇酸树脂
alkyd resins
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。
醇酸树脂可用熔融缩聚或溶液缩聚法制造。
熔融法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或油在惰性气氛中加热至200℃以上酯化,直到酸值达到要求,再加溶剂稀释。
溶液缩聚法是在二甲苯等溶剂中反应,二甲苯既是溶剂,又作为与水共沸液体,可提高反应速率。
反应温度较熔融缩聚低,产物色浅。
树脂的性能随脂肪酸或油的结构而异。
醇酸树脂主要用作涂料、油漆,在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用,也可用作漆包线的绝缘层,制成油墨大量应用于印刷工业,此外也用于制造模压塑料。
• 1.聚酯树脂一般都指不饱和聚酯树脂(此点我没有得到书本上的确实,但是生产中都是这样的说法,似乎没有饱和聚酯树脂这种说法,而且有人
习惯称呼丙烯酸树脂,环氧树脂,以及二者的衍生产物为饱和树脂,对
此,我不是很认同,不饱和是根据指聚酯树脂中含有的双键而来的叫法,
双键属于活性的键基,犹如乙二烯,同样苯乙烯中的双键一样,存在这
活性非常大的键基,所以叫做不饱和树脂。
如果饱和树脂呢?那就是
没有碳碳活性双键了,那很多种树脂都没有这种活性双键了啊,即使含
有的,也不是主要的反应键基了。
)
2.这个说法我还不知道,应该是不饱和树脂,粉末涂料目前国内大部分都
是用粉末环氧树脂来做的,环氧值很小的环氧树脂就是固体的了,和粉
料,助剂,固化剂粉碎后混合,然后做静电喷涂或者热喷涂使用。
如果
有不饱和聚酯树脂做同样的产品的话,那肯定就不含有作为稀释剂的苯
乙烯了,按道理来讲的话,这个产品应该有的,但是我不了解具体的工
艺和配方。
抱歉。
3.聚酯树脂专业站国内没有几个,我看过中国不饱和聚酯树脂协会的站,
天津办的,好像很多还需要注册,也就没有仔细落目了。
我觉得主要是
因为目前国内的聚酯树脂生产工艺简单,并且各地的厂家都有自己的配
方,减成本,开新品,所以每家跟每家配方体系都不同,且有自己独到
的生存之术,国内的华日,亚邦,富菱等厂家似乎规模很大。
我做过一阵子饱和聚酯树脂,回答一下你的问题:
首先更正一个小细节
是“聚酯”不是“聚脂”
“酯”指的是含有O-C=O单元的分子或聚合物
“脂”指的是树脂状物
常温固态的油就叫脂肪,油和脂肪统称油脂,也就是我们醇酸树脂中合成中通常说的“油”
醇酸树脂是由多元醇,多元酸,油缩聚而成
按油的种类来分
可以分为干性油醇酸树脂,半干性油醇酸树脂,不干性油醇酸树脂
前者通过氧化干燥成膜,可以用于桥梁、建筑、摩托车等表面的涂装,用途十分广泛
后者不能自行干燥,常与其它树脂配合使用用于工业烤漆等等;
如果按油的百分含量来分的话
又分为长油、中油、短油度三种
油的含量依次递减,苯酐(或其它)的含量依次增加
用于工业烤漆的醇酸树脂是较短油度的
因其具有较高的羟值可供固化
饱和聚酯树脂即无油醇酸树脂
是不含油的
如2楼所说其优点在于耐高温黄变、优异的柔韧性和硬度
在汽车、金属罐等行业面漆用的比较多
外观亦具有很好的丰满度
而不饱和聚酯树脂用于涂料的就比较少了
似乎只在纽扣、玻璃钢上使用
不是十分了解
无油醇酸树脂
性质:指不含脂肪酸的醇酸树脂,为一种特殊类型的聚酯。
它不用脂肪酸来改性,而是从其它方面来平衡醇酸树脂的结构以满足制涂料的要求。
如使用一元酸、二元醇来调整官能度;使用脂肪族长链二元酸来调整柔韧性;使用带支链的三元醇、二元醇以增加溶解性、混溶性,这样可制成低反应活性和高反应活
性的无油醇酸树脂。
前者用于与硝酸纤维素、醋酸丁酸纤维素合用。
后者与氨基树脂合用制备烘漆。
无油醇酸树脂可用于汽车、机器设备、家用电器、金属家具等涂料,也用作卷材涂料。