醇酸樹脂涂料35

1、備 課 筆 記課題醇酸樹脂涂料課型新授授課日期2013年3月5日授課時數(shù)4教學(xué)目標1. 掌握生產(chǎn)醇酸樹脂涂料的主要原料；2. 掌握涂料用樹脂的分類和主要用途。教學(xué)重點掌握生產(chǎn)涂料用樹脂的主要原料；掌握涂料用樹脂的油度劃分和計算方法教學(xué)難點掌握生產(chǎn)涂料用樹脂的主要原料；掌握涂料用樹脂的油度劃分和計算方法學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了基本有機化學(xué)，在這基礎(chǔ)上進一步細化學(xué)習(xí)有關(guān)知識。板書設(shè)計一、 醇酸樹脂的主要原料（一） 多元醇（二） 單元酸與多元酸（三） 植物油1、 干性油 碘值>140, 平均雙鍵數(shù)超過6個2、 半干性油 100<碘值<140， 平均雙鍵數(shù)46個3、 不干性油 碘值&

2、lt;100， 平均雙鍵數(shù)小于4二、 醇酸樹脂的分類、主要用途1、 氧化型和非氧化型2、 改性和未改性3、 油度：長油度、中油度、短油度三、應(yīng)用教 學(xué)程 序教 學(xué) 內(nèi) 容 及 教 學(xué) 雙 邊 活 動教學(xué)手段與教學(xué)方法導(dǎo)入展開小結(jié)布置作業(yè)教學(xué)后記醇酸樹脂是由多元酸和多元醇酯化并經(jīng)植物油或植物油中的脂肪酸改性得到的產(chǎn)物。聚酯樹脂也是由多元醇和多元酸酯話得到的產(chǎn)物，但是二者有區(qū)別。前者經(jīng)過植物油或植物油中的脂肪酸改性，可以由脂肪酸直接合成，而后者不可以。一、醇酸樹脂的主要原料醇酸樹脂以多元醇、一元酸和多元酸、脂肪酸（油脂）為原料。（一）多元醇：乙二醇、新戊二醇、丙三醇（甘油）、三羥甲基丙烷、季戊四醇

3、等。（二）多元酸：鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、順丁烯二酸酐、偏苯三甲酸酐等。脂肪酸一般來源于植物油，所以在（三）植物油：生產(chǎn)中大都直接采用各種植物油，如桐油、亞麻油、梓油、豆油等。植物油有個很重要的指標叫碘值。碘值是指 100g油所能吸收的碘的克數(shù)，來測定油類的不飽和度，并以此來區(qū)分油類的干燥性能。通常根據(jù)油的干燥性質(zhì)，分為干性油、半干性油和不干性油三類。干性油主要是碘值在140以上，油分子中平均雙鍵數(shù)在6 個以上，它在空氣中能逐漸干燥成膜。常用的有桐油、梓油、亞麻油等。半干性油主要是碘值在100140之間，油分子中平均雙鍵數(shù)在46個，它經(jīng)過較長時間能形成粘性的膜。常用的有豆油、葵花

4、籽油、棉籽油等。不干性油主要是碘值在100以下，油分子中平均雙鍵數(shù)在4 個以下，它不能成膜。有蓖麻油、椰子油、米糠油等。油的干性除了與雙鍵的數(shù)目有關(guān)外，還與雙鍵的位置有關(guān)。處于共軛位置的油，如桐油，有更強的干性。(1) 干性油醇酸樹脂 由不飽和脂肪酸或干性油、半干性油為主改性制得的樹脂能溶于脂肪烴、萜烯烴(松節(jié)油)或芳烴溶劑中，干燥快、硬度大而且光澤較強。但易變色。桐油反應(yīng)太快，漆膜易起皺。可與其它油類混用以提高干燥速率和硬度。蓖麻油比較特殊，它本身是不干性油，含有約85的蓖麻油酸，在高溫及催化劑存在下，脫去一分子水而增加一個雙鍵，其中約20%30為共軛雙鍵。因此脫水蓖麻油就成了干性油。由它改

5、性的醇酸樹脂的共軛雙鍵比例較大，耐水和耐候性都較好，烘烤和曝曬不變色，常與氨基樹脂拼合制烘漆。(2) 不干性油醇酸樹脂 由飽和脂肪酸或不干性油為主來改性制得的醇酸樹脂，不能在室溫下固化成膜，需與其它樹脂經(jīng)加熱發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)才能固化成膜。其主要用途是與氨基樹脂拼用,制成各種氨基醇酸漆，具有良好的保光、保色性，用于電冰箱、汽車、自行車、機械電器設(shè)備，性能優(yōu)異；其次可在硝基漆和過氯乙烯漆中作增韌劑以提高附著力與耐候性。醇酸樹脂加于硝基漆中，還可起到增加光澤，使漆膜飽滿，防止漆膜收縮等作用。二、醇酸樹脂的分類、主要用途（一）醇酸樹脂的分類1、根據(jù)交聯(lián)機理分為氧化型和非氧化型醇酸樹脂。2、根據(jù)是否改性分為

6、未改性和改性醇酸樹脂。3、以生產(chǎn)中所用的單元脂肪酸（或甘油三酸酯）與生成樹脂的理論產(chǎn)量之比為基礎(chǔ)進行分類。(1) 短油度醇酸樹脂 樹脂的油度在35%45% 。可由豆油、松漿油酸、脫水蓖麻油和亞麻油等干性半干性油制成，漆膜凝結(jié)快，自干能力一般，彈性中等，光澤及保光性好。烘干干燥快,可用作烘漆。烘干后，短油度醇酸樹脂比長油度的硬度、光澤、保色、抗摩擦性能都好，用于汽車、玩具、機器部件等方面作面漆。(2) 中油度醇酸樹脂 樹脂的油度在46%60%之間。主要以亞麻油、豆油制得，是醇酸樹脂中最主要的品種。這種涂料可以刷涂或噴涂。中油度漆干燥很快，有極好的光澤、耐候性、彈性，漆膜凝固和干硬都快，可自已烘干

7、，也可加入氨基樹脂烘干。中油度醇酸樹脂用于制自干或烘干磁漆、底漆、金屬裝飾漆、車輛用漆等。(3) 長油度醇酸樹脂 樹脂的油度為60%70。它有較好的干燥性能，漆膜富有彈性，有良好的光澤，保光性和耐候性好，但在硬度、韌性和抗磨擦性方面不如中油度醇酸樹脂。另外，這種漆有良好的刷涂性，可用于制造鋼鐵結(jié)構(gòu)涂料、戶室內(nèi)外建筑涂料。因為它能與某些油基漆混合，因而用來增強油基樹脂涂料，也可用來增強乳膠漆。(4) 超長度油度醇酸樹脂 樹脂的油度在70以上。其干燥速度慢、易刷涂。一般用于油墨及調(diào)色基料。 總之，對于不同油度的醇酸樹脂，一般說來，油度越高，涂膜表現(xiàn)出的特性越多，比較柔韌耐久，漆膜富有彈性。適用于室

8、外用涂料。油度越短，涂膜表現(xiàn)出的特性少，比較硬而脆，光澤、保色、抗磨性能好，易打磨，但不耐久，適用于室內(nèi)涂料。三、 醇酸樹脂的制備醇酸樹脂的合成工藝按所用原料的不同可分為（1）醇解法；（2）脂肪酸法；（3）酸解法；（4）脂肪酸-油法，后兩者很少用。從工藝上可以分為（1）溶劑法；（2）熔融法。熔融法設(shè)備簡單、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)。溶劑法利于提高酯化速度，降低反應(yīng)溫度，改善產(chǎn)品質(zhì)量。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)，推動聚酯化反應(yīng)的進行，生成醇酸樹脂。1、

9、醇解法-原理醇解法是醇酸樹脂合成的重要方法。由于油脂與多元酸（或酸酐）不能互溶，所以用油脂合成醇酸樹脂時要先將油脂醇解為不完全的脂肪酸甘油酯（或季戊四醇酯）， 不完全的脂肪酸甘油酯是一種混和物，其中含有單酯、雙酯和沒有反應(yīng)的甘油及油脂，單酯含量是一個重要指標，影響醇酸樹脂的質(zhì)量。其反應(yīng)如下：醇解時，用堿性催化劑（CaO，LiOH，蓖麻酸鋰等），240 左右完成。醇解法溶劑法生產(chǎn)醇酸樹脂的工藝流程簡圖：醇解法-影響因素（1）催化劑種類和用量及反應(yīng)溫度不同的催化劑，用不同的溫度CaO+環(huán)烷酸鈷 220250 CaO 230240 （2）多元醇種類及其用量甘油量增加，利于提高甘油一酸酯的含量；油料不

10、飽和度越高，甘油溶解度越高，醇解深度增加；油料酸度越高，甘油溶解度越小。（3）保護氣體（CO2或N2）也可加入抗氧劑，防止油脂氧化，除去反應(yīng)水及低分子揮發(fā)物。（4）雜質(zhì)的影響油脂中的脂肪酸等雜質(zhì)消耗催化劑，使醇解速度下降，反應(yīng)程度降低，所以油料必須精制，反應(yīng)釜必須清洗。2、脂肪酸法脂肪酸可以與苯酐、甘油互溶，因此脂肪酸法合成醇酸樹脂可以單鍋反應(yīng)。同聚酯合成工藝、設(shè)備接近。脂肪酸法合成醇酸樹脂一般也采用溶劑法。反應(yīng)釜為帶夾套的不銹鋼反應(yīng)釜，裝有攪拌器、冷凝器、惰性氣體進口、加料、放料口、溫度計和取樣裝置。為實現(xiàn)油水分離，在橫置冷凝器下部配置一個油水分離器，經(jīng)分離得二甲苯溢流回反應(yīng)釜循環(huán)使用。脂肪

11、酸法制備醇酸樹脂的反應(yīng)過程四、醇酸樹脂的應(yīng)用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其應(yīng)用有決定性影響。（1）獨立作為涂料成膜樹脂，利用自動氧化干燥交聯(lián)成膜。干性油的短、中、長油度醇酸樹脂具有自干性，其中中、長油度的最常用；醇酸樹脂具有自干性可以配制清漆和色漆。（2）醇酸樹脂作為一個組分（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

12、。（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。不干性油醇酸樹脂的應(yīng)用：1、硝酸纖維素漆；2、醇酸-氨基樹脂漆中短油度醇酸樹脂用于硝酸纖維素漆作增塑樹脂，其作用為：1、增加漆膜附著力；2、增加光澤；3、增加豐滿度；4、提高固體份但粘度不增加，因此增加涂膜厚度；5、防止漆膜收縮；6、提高硝酸纖維素的耐候性。醇酸樹脂分子上的游離的羥基與羧基可與氨基樹脂分子上的羥甲基、烷氧基起縮合反應(yīng)。少量氨基樹脂可改善醇酸樹脂漆的起皺性；多量氨基樹脂須烘烤才能成膜，成為氨基-醇酸烘烤漆。氨基樹脂在烘烤中期交聯(lián)固化作用，而醇酸樹脂起提供縮聚基團和增塑、增加附著力作用。這