課程設(shè)計(jì)—醇酸樹脂設(shè)計(jì)

1、 化工前沿技術(shù)結(jié)課論文論文題目課程設(shè)計(jì)學(xué) 院_化工與藥學(xué)院_專 業(yè)_化學(xué)工程與工藝_ _年級(jí)班別_學(xué) 號(hào)_學(xué)生姓名_指導(dǎo)教師_ 2015年 12月 10日1.課題名稱42.設(shè)計(jì)要求及任務(wù)：42.1設(shè)計(jì)出醇酸樹脂的配方，要求如下：42.2敘述整個(gè)工藝流程，包括設(shè)備，工藝條件，原材料，成品質(zhì)量指標(biāo)42.3采用溶劑法進(jìn)行生產(chǎn)，選用間歇式操作方式，原料自選42.4畫帶控制點(diǎn)的工藝流程圖42.5設(shè)計(jì)反應(yīng)釜，考慮個(gè)加料口及排空口等，操作壓力，溫度等各條件43. 設(shè)計(jì)過程中可以有合理創(chuàng)新4序 言51.1醇酸樹脂61.1.1醇酸樹脂涂料的優(yōu)點(diǎn)：61.2 醇酸樹脂的分類61.2.1 按改性用脂肪酸或油的干性分6

2、1.2.2按醇酸樹脂油度分72.1 合成原理92.2 合成原料92.2.1多元醇102.2.2多元酸102.2.3脂肪油(酸)102.2.4催化劑102.2.5 催干劑102.2.6回流溶劑102.3 合成工藝102.3.1醇酸樹脂的合成工藝:102.4 醇酸樹脂配方設(shè)計(jì)112.4.1主要原料的選取112.4.2配方的設(shè)計(jì)與計(jì)算112.4.3理論配方設(shè)計(jì)表：132.5工藝流程確定142.5.1簡(jiǎn)單工藝流程圖142.5.3產(chǎn)品指標(biāo)152.5.4工藝流程圖152.6物料衡算162.7改性研究162.8設(shè)計(jì)總結(jié)173.1 應(yīng)用173.1.1獨(dú)立作為涂料成膜樹脂，利用自動(dòng)氧化干燥交聯(lián)成膜。173.1.

3、2醇酸樹脂作為一個(gè)組分（羥基組分）同其它組分（亦稱為固化劑）涂布后交聯(lián)反應(yīng)成膜173.1.3改性樹脂173.2 前景183.2.1木器裝飾材料183.2.2鐵道車輛183.2.3 汽車工業(yè)183.2.4 船舶工業(yè)183.2.5建筑領(lǐng)域18主要參考文獻(xiàn)：19附錄：醇酸樹脂生產(chǎn)工藝流程圖20專業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書1.課題名稱醇酸樹脂工藝流程的設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)要求及任務(wù)：2.1設(shè)計(jì)出醇酸樹脂的配方，要求如下：計(jì)算油度（要求為54%），并說明其合理性；計(jì)算其平均官能度，并判斷其是否會(huì)發(fā)生凝膠現(xiàn)象；年產(chǎn)量：3000t/年，操作周期：300天/年2.2敘述整個(gè)工藝流程，包括設(shè)備，工藝條件，原材料，成品質(zhì)量指標(biāo)2.3采

4、用溶劑法進(jìn)行生產(chǎn)，選用間歇式操作方式，原料自選2.4畫帶控制點(diǎn)的工藝流程圖2.5設(shè)計(jì)反應(yīng)釜，考慮個(gè)加料口及排空口等，操作壓力，溫度等各條件2.6通過此次設(shè)計(jì)，掌握根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出符合條件產(chǎn)品的步驟，熟悉醇酸樹脂的合成工藝，醇酸樹脂的配方設(shè)計(jì)，相關(guān)物性參數(shù)對(duì)樹脂性能的影響以及其解決方法，并學(xué)習(xí)和了解醇酸樹脂的改性方案及其應(yīng)用。3. 設(shè)計(jì)過程中可以有合理創(chuàng)新序 言樹脂定義：以無定形狀態(tài)存在的有機(jī)物，通指未經(jīng)過加工的高分子聚合物。聚酯定義：多元醇和多元酸可以進(jìn)行縮聚反應(yīng)，所生成的大分子主鏈上含有許多酯基（COO）的縮聚物。油是不飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯，脂肪是飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯，都是高級(jí)脂肪酸甘

5、油酯，是一種有機(jī)物。植物油在常溫常壓下一般為液態(tài)，稱為油，而動(dòng)物脂肪在常溫常壓下為固態(tài)，稱為脂，二者合稱為油脂。油脂均為混合物，無固定的熔沸點(diǎn)。油脂不但是人類的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和主要食物之一，也是一種重要的工業(yè)原料。涂料工業(yè)中，將脂肪酸或油脂改性的聚酯樹脂稱為醇酸樹脂。醇酸樹脂涂料具有漆膜附著力好、光亮、豐滿等特點(diǎn)，且具有很好的施工性。但其涂膜較軟，耐水、耐堿性欠佳。醇酸樹脂可與其他樹脂（如硝化棉、氯化橡膠、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨脂樹脂、氨基樹脂）配成多種不同性能的自干或烘干漆，廣泛用于橋梁等建筑物以及機(jī)械、車輛、船舶、飛機(jī)、儀表等涂裝。此外，醇酸樹脂原料易得、工藝簡(jiǎn)單，符合可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)要

6、求。目前，醇酸漆仍然是重要的涂料品種之一，其產(chǎn)量約占涂料工業(yè)總量的2025。 此次設(shè)計(jì)首先是根據(jù)想要生產(chǎn)的醇酸樹脂，聯(lián)系來源難易，經(jīng)濟(jì)價(jià)格，生產(chǎn)工藝的基本要求來選擇相對(duì)合適的原材料甘油，豆油和苯酐及添加劑，其次結(jié)合生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求確定醇酸樹脂的理論配方，再由理論配方確立合適的生產(chǎn)工藝指標(biāo)及流程并進(jìn)行物料衡算，最后根據(jù)所設(shè)計(jì)的醇酸樹脂工藝寫出其產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)。另外，本次設(shè)計(jì)還會(huì)對(duì)醇酸樹脂的改性及其應(yīng)用作初步了解，并對(duì)其生產(chǎn)過程中的幾種異?，F(xiàn)象作探討，創(chuàng)新。第一章 醇酸樹脂概述1.1醇酸樹脂醇酸樹脂是由多元醇、多元酸和一元酸縮聚而成的線性樹脂，具有合成技術(shù)成熟、制造工藝簡(jiǎn)便、原料易得以及樹脂涂膜綜合性能

7、好等特點(diǎn)，在涂料用合成樹脂中用量最大用途最廣。采用醇酸樹脂制造的涂料，酸值低，能溶解于多種有機(jī)溶劑，并能與其他多種合成樹脂改性，因此具有良好的混溶性和提高它的物理或化學(xué)性能。1.1.1醇酸樹脂涂料的優(yōu)點(diǎn)：（1）干燥后形成高度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不易老化，耐候好，豐滿，光澤持久不褪。（2）膜柔韌而監(jiān)牢，附著力好，耐摩擦（3）抗礦物油性，抗醇類溶劑性良好等特點(diǎn)，特別是烘烤后耐水性、絕緣性、耐油性大大提高，且具有很好的施工性。（4）醇酸樹脂可與其他樹脂（如硝化棉、氯化橡膠、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨脂樹脂、氨基樹脂）配成多種不同性能的自干或烘干漆，廣泛用于橋梁等建筑物以及機(jī)械、車輛、船舶、飛機(jī)、儀表等涂裝。（

8、5）醇酸樹脂原料易得、工藝簡(jiǎn)單，符合可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)要求。1.1.2醇酸樹脂涂料的缺點(diǎn)：（1）干結(jié)成膜較快，但完全干透時(shí)間較長(zhǎng)；（2）耐水差，不耐堿；（3）防鹽霧、防濕熱、防霉菌性稍差;1.2 醇酸樹脂的分類1.2.1 按改性用脂肪酸或油的干性分 （1）干性油醇酸樹脂：由高不飽和脂肪酸或油脂制備的醇酸樹脂，可以自干或低溫烘干，溶劑用200號(hào)溶劑油。該類醇酸樹脂通過氧化交聯(lián)干燥成膜 ，從某種意義上來說 , 氧化干燥的醇酸樹脂也可以說是一種改性的干性油。干性油漆膜的干燥需要很長(zhǎng)時(shí)間 , 原因是它們的相對(duì)分子質(zhì)量較低 , 需要多步反應(yīng)才能形成交聯(lián)的大分子。醇酸樹脂相當(dāng)于 “ 大分子 ” 的油 , 只

9、需少許交聯(lián)點(diǎn) , 即可使漆膜干燥 , 漆膜性能當(dāng)然也遠(yuǎn)超過干性油漆膜。 （2）不干性油醇酸樹脂：不能單獨(dú)在空氣中成膜，屬于非氧化干燥成膜 , 主要是作增塑劑和多羥基聚合物（油）。用作羥基組分時(shí)可與氨基樹脂配制烘漆或與多異氰酸酯固化劑配制雙組分自干漆。 （3）半干性油醇酸樹脂：性能在干性油、不干性油醇酸樹脂性能之間。1.2.2按醇酸樹脂油度分包括：長(zhǎng)油度醇酸樹脂、短油度醇酸樹脂、中油度醇酸樹脂。油度：表示醇酸樹脂中含油量的高低。油度 (OL) 的含義：是醇酸樹脂配方中油脂的用量（）與樹脂理論產(chǎn)量（）之比。其計(jì)算公式如下：以脂肪酸直接合成醇酸樹脂時(shí)，脂肪酸含量（OLf）為配方中脂肪酸用量（）與樹脂

10、理論產(chǎn)量之比。 =單體用量生成水量甘油（或季戊四醇）用量油脂（或脂肪酸）用量生成水量為便于配方的解析比較，可以把OLf 換算為OL 。油脂中，脂肪酸基含量約為 95 % , 所以：引入油度（OL）對(duì)醇酸樹脂配方有如下的意義：(1) 表示醇酸樹脂中弱極性結(jié)構(gòu)的含量。因?yàn)殚L(zhǎng)鏈脂肪酸相對(duì)于聚酯結(jié)構(gòu)極性較弱，弱極性結(jié)構(gòu)的含量，直接影響醇酸樹脂的可溶性 , 如長(zhǎng)油醇酸樹脂溶解性好，易溶于溶劑汽油 , 中油度醇酸樹脂溶于溶劑汽油-二甲苯混合溶劑 , 短油醇酸樹脂溶解性最差，需用二甲苯或二甲苯 / 酯類混合溶劑溶解 ；同時(shí)，油度對(duì)光澤、刷涂性、流平性等施工性能亦有影響，弱極性結(jié)構(gòu)含量高，光澤高、刷涂性、流平

11、性好；(2) 表示醇酸樹脂中柔性成分的含量 , 因?yàn)殚L(zhǎng)鏈脂肪酸殘基是柔性鏈段 , 而苯酐聚酯是剛性鏈段 , 所以 , OL 也就反映了樹脂的玻璃化溫度（） , 或常說的 “ 軟硬程度 ” ，油度長(zhǎng)時(shí)硬度較低，保光、保色性較差。醇酸樹脂的油度范圍如下：油度長(zhǎng)油度中油度短油度油長(zhǎng)/%60406040苯酐量/%30303535油度/%60556040503040甘油過量/%010101717303035第二章 醇酸樹脂的合成2.1 合成原理醇酸樹脂是由多元醇、多元酸和一元酸縮聚而成的線性樹脂，具有合成技術(shù)成熟、制造工藝簡(jiǎn)便、原料易得以及樹脂涂膜綜合性能好等特點(diǎn)。通常由多元醇和多元酸可以進(jìn)行縮聚反應(yīng)，

12、所生成的縮聚物大分子主鏈上含有許多酯基（COO），這種聚合物稱為聚酯。涂料工業(yè)中，將脂肪酸或油脂改性的聚酯樹脂稱為醇酸樹脂（alkyd resin），而將大分子主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯稱為不飽和聚酯，其它的聚酯則稱為飽和聚酯。這三類聚酯型大分子在涂料工業(yè)中都有重要的應(yīng)用。 甘油和苯酐的摩爾比按23投料，則該體系的的平均官能度為：（2332）/（23）2.4，其Crothers 凝膠點(diǎn)為Pc2/2.40.833,因此，若官能團(tuán)的反應(yīng)程度超過凝膠點(diǎn)，就生成體型結(jié)構(gòu)縮聚物。其結(jié)構(gòu)可表示如下：這種樹脂遇熱不融，亦不能溶于有機(jī)溶劑，具有熱固性，不能用作成膜物質(zhì)。所以制造醇酸樹脂時(shí)先將甘油與脂肪酸酯化或

13、甘油與油脂醇解生成單脂肪酸甘油酯，使甘油由3官能度變?yōu)?官能度，然后再與2官能度的苯酐縮聚。此時(shí)體系為22線型縮聚體系，苯酐、甘油、脂肪酸按1:1:1摩爾比合成醇酸樹脂的理想結(jié)構(gòu)為： 上述大分子鏈中引入了脂肪酸殘基，降低了甘油的官能度，同時(shí)也使大分子鏈的規(guī)整度、結(jié)晶度、極性降低，從而提高了漆膜的透明性、光澤和柔韌性和施工性。若使用干性脂肪酸（或干性油），則在催干劑的作用下，可在空氣中進(jìn)一步發(fā)生氧化聚合、干燥成膜。2.2 合成原料醇酸樹脂的原料包括多元醇、多元酸、脂肪油或脂肪酸、催化劑、催干劑回流溶劑等。原料種類不同, 對(duì)醇酸樹脂水分散性及漆膜性能影響也不同。 2.2.1多元醇常用于合成水性醇酸

14、樹脂的多元醇有甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇等。 2.2.2多元酸主要為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等。脂肪油或脂肪酸作為單官能度單體, 可以明顯降低體系的平均官能度, 減少凝膠可能性。 2.2.3脂肪油(酸)其加入量不同, 樹脂分子結(jié)構(gòu)中柔性與剛性基團(tuán)比例不同, 最終影響樹脂性能。脂肪酸可以作為一元酸直接參與酯化反應(yīng)。脂肪油需要先與多元醇進(jìn)行醇解反應(yīng)。一方面是為了使多元醇和脂肪油形成均相體系, 有利于第二步的酯化反應(yīng); 另一方面在醇解反應(yīng)完成后, 原來的三元醇轉(zhuǎn)化成為二元醇, 降低了酯化反應(yīng)的平均官能度, 提高了工藝的穩(wěn)定性。這樣在配方設(shè)計(jì)中通常將脂肪油分成甘油部分和脂

15、肪酸兩部分, 實(shí)際上就是醇解工藝的體現(xiàn) 。 2.2.4催化劑若使用醇解法合成醇酸樹脂，醇解時(shí)需使用催化劑。常用的催化劑為氧化鉛和氫氧化鋰（LiOH），由于環(huán)保問題，氧化鉛被禁用。醇解催化劑可以加快醇解進(jìn)程，且使合成的樹脂清澈透明。其用量一般占油量的0.02。聚酯化反應(yīng)也可以加入催化劑，主要是有機(jī)錫類。如二月硅酸二丁基錫、二正丁基氧化錫等。 2.2.5 催干劑干性油（或干性油脂肪酸）的“干燥”過程是氧化交聯(lián)的過程，該反應(yīng)由過氧化氫鍵開始，屬連鎖反應(yīng)機(jī)理。通常催干劑又可再細(xì)分為兩類：主催干劑；助催干劑 2.2.6回流溶劑一般為二甲苯，在醇酸樹脂制備中，酯化反應(yīng)是關(guān)鍵，為使酯化完全，利用二甲苯與水形

16、成共沸物的特性，用回流的方式將酯化反應(yīng)副產(chǎn)物水不斷的帶出。二甲苯與水分離后可以循環(huán)使用。2.3 合成工藝2.3.1醇酸樹脂的合成工藝:1、按所用原料的不同可分為：（1）醇解法；（2）脂肪酸法。2、從工藝上可以分為：（1）溶劑法；（2）融融法。融融法設(shè)備簡(jiǎn)單、利用率高、安全，但產(chǎn)品色深、結(jié)構(gòu)不均勻、批次性能差別大、工藝操作較困難，主要用于聚酯合成。醇酸樹脂合成主要采用溶劑法生產(chǎn)。溶劑法中常用二甲苯的蒸發(fā)帶出酯化水，經(jīng)過分水器的油水分離后重新流回反應(yīng)釜，如此反復(fù)，推動(dòng)聚酯化反應(yīng)的進(jìn)行，生成醇酸樹脂。2.4 醇酸樹脂配方設(shè)計(jì)2.4.1主要原料的選取 原料名分子式相對(duì)分子質(zhì)量豆油混合物888丙三醇C3

17、H8O392鄰苯二甲酸酐C8H4O31482.4.2配方的設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）配方設(shè)計(jì)的原則和理論基礎(chǔ)：在水性醇酸樹脂的配方設(shè)計(jì)中, 醇酸樹脂常數(shù)K, 油度OL, 醇超量r是三個(gè)重要的工藝參數(shù)。醇酸樹脂常數(shù)K 表示樹脂凝膠時(shí)的酯化程度,計(jì)算如下： 說明：K=1意味著理論上酯化反應(yīng)可以進(jìn)行到100%；K1意味著理論上該醇酸樹脂體系不會(huì)發(fā)生凝膠化；K656560605555404030甘油過量 %0010101717303035使多元醇過量主要是為了避免凝膠化。油度越小，體系平均官能度越大，反應(yīng)中后期越易膠化，因此多元醇過量百分?jǐn)?shù)越大。1、依據(jù)本次設(shè)計(jì)要求：按所選擇原料規(guī)定油度OL=54%,估計(jì)出醇超

18、量為17%-30%，定為20%，因?yàn)楸紧耆磻?yīng)。 ，36.8=（1+20%）*92/3生成水量為：1/2*18=9g所以樹脂中含苯酐與甘油量為：74+36.8-9=101.8g2、列出配方醇酸樹脂配方設(shè)計(jì)甘油過量值0.190 成分相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)量/g物質(zhì)的量/mol官能團(tuán)物質(zhì)的量/mol配料中的含量%(含量)1/2苯酐74.00COOHOH1/3甘油36.8 豆油888.000 119.5 0.135 0.4050.40551.89 生成水量9.000 苯酐148.000 74.000 0.500 1.000 32.13合計(jì)101.8 甘油92.000 36.80.4 1.215.98要求油

19、度0.54 合計(jì)230.31.016 1.4051.605100.000 含油量119.5 理論水量9.000 0.500 樹脂出水量221.3凝膠點(diǎn)Pc公式檢驗(yàn)1.0250.97353、計(jì)算凝膠點(diǎn)，對(duì)配方進(jìn)行驗(yàn)算：凝膠點(diǎn)：此處，符合要求。經(jīng)驗(yàn)公式：反應(yīng)不會(huì)發(fā)生凝膠，配方基本上是可行的。油度：，故醇超量取20%符合中油度54%的要求。2.4.3理論配方設(shè)計(jì)表：醇酸樹脂配方設(shè)計(jì)甘油過量值0.190 成分相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)量/g物質(zhì)的量/mol官能團(tuán)物質(zhì)的量/mol配料中的含量%(含量)1/2苯酐74.00COOHOH1/3甘油36.8 豆油888.000 119.50.135 0.4050.405

20、51.89生成水量9.000 苯酐148.000 74.000 0.500 1.000 32.13 合計(jì)101.8 甘油92.000 36.80.4 1.2 15.98要求油度0.510 合計(jì)230.31.016 1.4051.605 100.000 含油量119.5 理論水量9.000 0.500 樹脂出水量221.3 凝膠點(diǎn)Pc公式檢驗(yàn)1.0250.935 2.5工藝流程確定2.5.1簡(jiǎn)單工藝流程圖本設(shè)計(jì)采用醇解法溶劑法進(jìn)行生產(chǎn)，簡(jiǎn)圖如下：2.5.2 工藝反應(yīng)（1）醇解反應(yīng) 由于豆油與苯酸酐不能互溶，所以用豆油合成醇酸樹脂時(shí)要先將豆油與甘油反應(yīng)醇解為不完全的脂肪酸甘油酯，不完全的脂肪酸甘油

21、酯是一種混和物，其中含有單酯、雙酯和沒有反應(yīng)的甘油及油脂，單酯含量是一個(gè)重要指標(biāo)，影響醇酸樹脂的質(zhì)量。其基本反應(yīng)如下： 醇解時(shí)按照生產(chǎn)量將甘油、LiOH催化劑及豆油全部加入反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行攪拌反應(yīng)醇解，同時(shí)通入CO2惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，防止由于溫度過高使油脂氧化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。加熱方式：蒸汽或高壓水環(huán)行加熱，反應(yīng)溫度控制在：220-240，反應(yīng)壓力：常壓。（2）聚酯化反應(yīng) 溶劑法中采用二甲苯與水形成共沸物而蒸發(fā)帶出酯化水，經(jīng)過分水器的油水分離后重新流回反應(yīng)釜，如此反復(fù)，推動(dòng)聚酯化反應(yīng)的進(jìn)行，生成醇酸樹脂。 加入回流溶劑二甲苯6%，在210240之間縮聚。樹脂的稀釋反應(yīng)完成后降溫，加入溶劑二甲苯或者根

22、據(jù)商品要求的其他溶劑，在不斷攪拌下加入溶劑，反應(yīng)器中制得的樹脂稀釋后即成為商品。稀釋罐的容積比反應(yīng)器容積大60%-100%。醇酸樹脂稀釋罐可用低碳鋼制作,稀釋罐中要維持一定的溫度以便于過濾。稀釋罐中裝有攪拌裝置,用低速槳式或錨式攪拌器比較好,最下端的攪拌片應(yīng)盡可能地接近罐底 以保證樹脂熔體與溶劑的完全均化作用，稀釋時(shí)的溫度視所使用的溶劑而定,稀釋時(shí)產(chǎn)生溶劑蒸氣的量越少越好。所得商品化產(chǎn)品冷卻到過濾溫度。樹脂的過濾采用離心機(jī)過濾，該法適用于少量物質(zhì)的過濾,工作效率高。2.5.3產(chǎn)品指標(biāo)油種精制豆油平均官能度樹脂常數(shù)k=1.045酸值60 mg KOH/g溶劑二甲苯/水油度54%2.5.4工藝流程

23、圖見附錄12.6物料衡算本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)3000噸，反應(yīng)程度為0.9，年生產(chǎn)天數(shù)按300天計(jì)算，采用間歇式生產(chǎn)方法，一天一班，實(shí)行8小時(shí)工作制。每天樹脂生產(chǎn)量：豆油每天用量：甘油每天用量：苯酐每天用量：LiOH每天用量：二甲苯每天理論循環(huán)用量：每天理論生成水量：2.7改性研究醇酸樹脂涂料具有很好的施工性和初始裝飾性, 但也存在一些明顯的缺點(diǎn)：涂膜干燥緩慢 , 硬度低 , 耐水性、耐腐蝕性差, 戶外耐候性不佳等 , 需要通過改性來滿足性能要求。如：丙烯酸改性醇酸樹脂，采用共聚法：共聚法分為丙烯酸單體的接枝醇酸法和丙烯酸預(yù)聚體與醇酸單體的共聚法。前者的工藝是首先合成出常規(guī)醇酸樹脂，然后再與丙烯酸酯類單

24、體進(jìn)行共聚，生成丙烯酸改性醇酸樹脂。為提高接枝率可以引入一定量的馬來酸酐，植物油選擇含有共軛雙鍵的脂肪酸（如脫水篦麻油酸、桐油酸等），引發(fā)劑可以選擇過氧化二苯甲酰（BPO）。改性的醇酸樹脂表干較快，硬度較高，耐候性也有提高。另外在醇酸樹脂水溶性方面，可以用氨水或胺等中和劑中和醇酸樹脂中所含有的過量羧基成鹽，從而使其變成離子型，增加其水溶性。目前常用的中和劑有氨水、三乙胺、二乙醇胺等。2.8設(shè)計(jì)總結(jié) 經(jīng)過近兩周的設(shè)計(jì)，本人按照老師的要求基本完成了醇酸樹脂的工藝設(shè)計(jì)，并對(duì)其實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行了粗略的物料衡算，是否符合生產(chǎn)實(shí)際要求，還有待于檢驗(yàn)。 整個(gè)設(shè)計(jì)流程還存在許多不足，煩請(qǐng)老師批評(píng)指正。第三章 醇酸

25、樹脂的應(yīng)用及前景涂料是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門不可缺少的配套材料，廣泛應(yīng)用于各類建筑物、各類工業(yè)制品和通用工具的裝飾與保護(hù)以及各類鋼鐵設(shè)施如碼頭、海洋石油鉆井平臺(tái)、輸變電塔等的防腐保護(hù)。醇酸樹脂是涂料用合成樹脂中產(chǎn)量最大、用途最廣的一種。它可以配制自干漆和烘漆，民用漆和工業(yè)漆，以及清漆和色漆。醇酸樹脂的油脂種類和油度對(duì)其應(yīng)用有決定性影響。3.1 應(yīng)用3.1.1獨(dú)立作為涂料成膜樹脂，利用自動(dòng)氧化干燥交聯(lián)成膜。干性油的短、中、長(zhǎng)油度醇酸樹脂具有自干性，其中中、長(zhǎng)油度的最常用；醇酸樹脂具有自干性可以配制清漆和色漆。3.1.2醇酸樹脂作為一個(gè)組分（羥基組分）同其它組分（亦稱為固化劑）涂布后交聯(lián)反應(yīng)成膜該類醇酸樹

26、脂主要為短、中不干性油醇酸樹脂。其合成用椰子油、篦麻油、月硅酸等原料。其涂料體系主要有同氨基樹脂配制的醇酸氨基烘漆，同多異氰酸酯配制的雙組分聚氨脂漆等。3.1.3改性樹脂主要作為改性劑（或增塑劑）以提高硝酸纖維素、氯化橡膠、過氯乙稀樹脂的韌性，制造溶劑揮發(fā)性涂料。此類樹脂通常用短油度不干性油醇酸樹脂。可用于水性涂料的成膜物有醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯和聚酯樹脂等, 其中醇酸樹脂是我國(guó)發(fā)展最早、產(chǎn)量最大的合成樹脂。醇酸樹脂的組分和性能可在很大范圍內(nèi)調(diào)整, 僅僅是不同的多元醇和多元酸就能得到性能各異的樹脂; 而醇和酸之間官能度之比的變化可控制支化度, 樹脂原料中羧基之間或羥基之間的碳原

27、子數(shù)能調(diào)整樹脂的柔軟性等, 這些特點(diǎn)使醇酸樹脂能應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。 3.2 前景3.2.1木器裝飾材料該樹脂相對(duì)分子質(zhì)量小，滲透性強(qiáng)，可滲透到木材中而不需要添加成膜助劑，VOC排放量也低。如果能減小儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生的小分子，提高其干燥性和穩(wěn)定性，醇酸樹脂能得到很大的市場(chǎng)份額。3.2.2鐵道車輛涂料品種中的底漆由酚醛、醇酸鐵紅或磁化防銹漆改為環(huán)氧酯磷酸鋅，面漆則由丙烯酸改性醇酸、脂肪族聚氨酯替代了大部分普通醇酸漆。3.2.3 汽車工業(yè)未來對(duì)汽車涂料要求是: (1)環(huán)境保護(hù)效果好; (2) 涂膜性能佳; (3) 設(shè)備投資少。汽車車身涂料是汽車涂料的主要代表, 一般由底涂層、中間涂層和面漆涂層三層或底

28、涂層與面漆涂層兩層構(gòu)成。國(guó)外制造汽車底漆用的主要漆基是各種改性的環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂以及一些優(yōu)質(zhì)的水溶性樹脂。3.2.4 船舶工業(yè)船舶涂料發(fā)展的總方向是: 省力化、高效化、低毒化、功能化和省工程化以及通用化。目前水線以上的船殼主要是醇酸涂料, 此外還有氯化橡膠類、有機(jī)硅改性醇酸、聚氨酯改性醇酸、丙烯酸改性醇酸等, 其中93 %的船殼涂料是醇酸樹脂和氯化橡膠類。3.2.5建筑領(lǐng)域我國(guó)建筑涂料中溶劑型涂料占60 % , 內(nèi)、外墻涂料以水性涂料為主, 其中低中檔品種占70 % ,丙烯酸醇酸涂料的特點(diǎn)是光澤高, 一般在90 %100 % , 實(shí)干時(shí)間(68) h , 并且保色、保光性優(yōu)于醇酸樹脂, 丙烯酸醇酸涂料性能良好且易刷涂施工,