典型涂料生产技术

第二节

丙烯酸树脂涂料
教学目标 1、了解丙烯酸树脂涂料的特点


2、掌握丙烯酸树脂涂料的配方设计要点
第二节
丙烯酸树脂涂料
一、丙烯酸树脂涂料的特点及应用

特点： （1） 具有优良的色泽，可制成透明度极好的水白色 清漆和纯白的白磁漆。 （2） 耐光耐候性好，耐紫外线照射不分解或变黄。 （3） 保光、保色，能长期保持原有色泽。 （4） 耐热性好。 （5） 可耐一般酸、碱、醇和油脂等。 （6） 可制成中性涂料，调入铜粉、铝粉，则具有金 银一样光耀夺目的色泽，不会变暗。 （7） 长期贮存不变质。

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％。
二、醇酸树脂的分类
按性能 干性油醇酸树脂 不干性油醇酸树脂 按含油多少 短油度油量 35～45% 中油度油量 46～60%
三 醇酸树脂配方的计算
（1）根据油度要求选择多元醇过量百分数，确定多元醇用量。 油长（％） ＞65 65－60 60－55 55－50 50－40 40－30 甘油过量（％） 0 0 0－10 10－15 15－25 25－35 季戊四醇（％）0－5 5－15 15－20 20－30 30－40 多元醇用量＝酯化1摩尔苯酐多元醇的理论用量（1＋多元醇过量百分 数） （2）由油度概念计算油用量 油量＝油度×（树脂产量－生成水量） （3）由固含量求溶剂量 （4）验证配方。
一、 生产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： 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。
应用
二、 丙烯酸单体的生产方法
由联碳公司开发的丙烯氧化合成丙烯酸工艺，是目前各国 合成丙烯酸的主要方法。 CH2 ＝ CHCH3+3/2O2——— CH2=CHCOOH+H2O 此外，还可用直接酯化法和酯交换法合成各种丙烯酸 酯单体。 （1）直接法：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、 醇酸树脂的应用
醇酸树脂是涂料用合成树脂中产量最大、用途最广的一种。它可以 配制自干漆和烘漆，民用漆和工业漆，以及清漆和色漆。
（1）独立作为涂料成膜树脂，利用自动氧化干燥交联成膜。干性油 的短、中、长油度醇酸树脂具有自干性，其中中、长油度的最常用；醇 酸树脂具有自干性可以配制清漆和色漆。 （2）醇酸树脂作为一个组分（羟基组分）同其它组分（亦称为固化 剂）涂布后交联反应成膜。该类醇酸树脂主要为短、中不干性油醇酸树 脂。其合成用椰子油、篦麻油、月硅酸等原料。其涂料体系主要有同氨 基树脂配制的醇酸－氨基烘漆，同多异氰酸酯配制的双组分聚氨脂漆等。 （3）改性树脂。主要作为改性剂（或增塑剂）以提高硝酸纤维素、 氯化橡胶、过氯乙稀树脂的韧性，制造溶剂挥发性涂料。此类树脂通常 用短油度不干性油醇酸树脂。
醇酸树脂涂料的特点：



(1) 漆膜干燥后形成高度网状结构，不易老 化，耐候性好，光泽恃久不退。 (2) 漆膜柔韧坚牢，耐磨擦。 (3) 抗矿物油、抗醇类溶剂性良好。烘烤后 的漆膜耐水性、绝缘性、耐油性都大大提高。
醇酸树脂涂料的缺点：

(1) 干结成膜快，但完成干燥的时间长。 (2) 耐水性差，不耐碱。 (3) 醇酸树脂涂料虽不是油漆，但基本上 还未脱离脂肪酸衍生物的范围，对防湿热、防 霉菌和盐雾等性能上还不能完全得到保证。因 此，在品种选择时都应加以考虑。
长油度油量 60～70% 特长油度油量 大于70%
油（或苯二甲酸酐）用量 100% 树脂的理论产量
油度（或苯二甲酸酐含量）
树脂的理论产量等于苯二甲酸酐用量、甘油用量、脂肪酸（或油脂） 用量之和，减去完全酯化所生成的水。
例题： 某醇酸树脂的配方如下： 亚麻仁油：100.00g；氧化铅（酯交换催化剂）：0.015g；甘油 （98％）：43.00g；苯酐（99.5％）：74.50g（其升华损耗约2％）。 计算所合成树脂的油度。
教学目标
1、了解生产醇酸树脂的主要原料。
2、了解醇酸树脂的分类和主要用途。
3、掌握油度的计算

广泛用于家具、建筑、 桥梁、船舶、车辆、仪 器、仪表等的涂饰

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，其它不含不饱和双键的 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。 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％。
解： 甘油的相对分子质量为92，固其投料的物质的量为：
43×98％/92=0.458(mol) 含羟基的物质的量为：3×0.458＝1.374(mol) 苯酐的相对分子质量为148，因为损耗2％，故其参加反应的物 质的量为： 74.50×99.5％×（1－2％）/148=0.491(mol) 其官能度为2，故其可反应官能团数为：2×0.491＝0.982(mol) 因此，体系中羟基过量，苯酐（即其醇解后生成的羧基）全部反 应生成水量为：0.491×18＝8.835g 生成树脂质量为：100.0＋43.00×98％＋74.5×（1－2％）－8.835 ＝205.945（g） 所以 油度＝100/205.945=49%
三 醇酸树脂配方的计算
合成醇酸树脂的反应是很复杂的。根据不同的结构、 性能要求制备不同类型的树脂，首先要拟定一个适当的 配方，合成的树脂既要酸值低、分子量较大、使用效果 好，又要反应平稳。配方拟定还没有一个十分精确的方 法，必须将所订配方反复实验、多次修改，才能用于生 产。 目前，有一种半经验的配方设计方案，程序如下。