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醇酸树脂的制造原料有哪些

来源于凯茵化工国产原材料网

2022.06.02

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醇酸树脂的原料有哪些

  (一)醇酸树脂的原料

  醇酸树脂的主要原料是多元醇、多元酸、植物油(脂肪酸),在生产过程中还需加少量助剂,并用适当溶剂兑稀成液体树脂。

  1. 多元醇

  通式为ROH(R是烃基),系由饱和烃类分子上一个氢原子为羟基所取代而构成。由于羟基取代的烃类分子上的氢原子的位置不同,可以生成三类不同的醇

  ①伯醇 连接羟基的碳原子上有两个氢原子②仲醇 连接羟基的碳原子上有一个氢原子③叔醇 连接羟基的碳原子上没有氢原子。

  2。有机酸与多元酸

  含有羧基的有机化合物称为有机酸。羧基基团具有活性,能离解成离子。含有一个以上的羧基者为多元酸。

  3、醇酸树脂也可采用酯交换的方法直接使用油

  4.溶剂、助剂

  (1)溶剂 除水性醇酸树脂外,自产或商品醇酸树脂,大部分是溶剂型醇酸树脂。有机溶剂在醇酸树脂成分中,占有很大比例,真正的高固体分醇酸树脂还比较少。所以溶剂对醇酸树脂性能、用途以及生产工艺与施工应用,甚至安全和劳动保护都有很大影响。大力发展水性醇酸树脂和高固体分醇酸树脂,减少醇酸树脂的有机溶剂的排放,降低醇酸树脂的VOC的含量,仍然是涂料工业的发展方向。

  200*油漆溶剂油,是醇酸树脂使用最多、最广的一种溶剂。200*油漆溶剂油来源于石油化工,是由C4~Cn的烷烃、烯烃、环烷烃和少量的芳香烃组成的混合油,主要成分是戊烷、己烷、庚烷和辛烷。沸程范围145~200℃,很少一部分可达到210℃。长油度醇酸树脂可以全部用200*油漆溶剂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而短油度醇酸树脂则不溶于200#油漆溶剂油。

  根据醇酸树脂的油度和用途来选择溶剂,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、乙酸酯等。

  (2)醇酸树脂及醇酸树脂漆用助剂 醇酸树脂制造过程中,常用助剂有醇解催化剂(油脂为原料)、酯化催化剂、减色剂等。20世纪90年代,国产酯化催化剂如506催化剂、AC-1催化剂等,进口的 ATO化学的催化剂都有较广泛的应用。水性醇酸树脂生产过程还需加乳化剂等多种的助剂。

  醇酸树脂漆特别是氧化(干燥)型醇酸漆必须加催干剂、防结皮剂。醇酸树脂制漆用的分散剂、防沉剂等和其他合成树脂漆所用助剂相似,只是醇酸树脂漆对颜、填料有较好的润湿性,相对而言,助剂应用较少。其中催干剂和防结皮剂在氧化干燥醇酸漆应用非常广泛。

  (3)催干剂 DIN 55901催干剂的定义催干剂在溶液中也称干料,是可溶于有机溶剂和基料的金属有机化合物,化学上它们属皂类,将它们加入不饱和油或基料中,能显著缩短固化时间。所谓固化是指涂层转变成固体状态。

  催干剂都是金属皂类,其有机酸部分主要有环烷酸、2-乙基己酸、松浆油酸,还有松香、亚油酸等。传统的催干剂在“油性漆”和“涂料助剂”两章中已做过介绍。国内涂料工业对催干剂应用趋势之一是由多品种到少品种,甚至只加一种复合催干剂。稀土催干剂已得到普遍应用,铅类催干剂趋于淘汰。国外对催干剂的研究十分活跃,尤其用于水性醇酸和高固体分醇酸漆的催干剂。从某种意义上说,催干剂的研究及其进展代表了醇酸树脂漆的发展方向。

  传统的催干剂根据其催干过程中的作用分为两类一类为主催干剂,以多种氧化态存在,而不进行还原反应的金属皂钴、锰、钒和铈均属主催干剂另一类为助催干剂,只以一种氧化态存在的金属皂,并且只有和主催干剂并用时才有催化作用,铁、锌、钡和锶属此类。还有一类催干剂称为协同催干剂(co-ordination driers),也称配位体聚合催干剂。催化干燥作用是基于漆基中的羟基或羧基的反应,这类催干剂称为协同催干剂,如锆(Zr),锆催干剂本身成为漆膜的一部分。

  水性涂料的催干剂,本质上水性和溶剂型气干基料具有相同的干燥机理,然而干燥性能却很不一样。除了溶剂组成不同外,水性涂料中基料体系会产生各种各样的干燥缺陷,如干燥时间长、干性下降、实干不好和硬度较差。

  水会使基料水解,导致干性下降。水也会减缓对氧的吸收,从而使自氧化过程减缓。水还会影响催干剂的稳定性,作为强配位体,水可和钴等金属离子络合,生成钴的络合物具有较弱的氧化电势(潜能),因而钴作为自氧化催化剂的作用降低,而且该复合物不稳定。补偿由于水解导致催干剂损失的实用方法是加入较多的主催干剂钻或锰。

  国内水性催干剂市场几乎是空白,上海涂料有限公司技术中心开发出双酮络合物水性催干剂,即∶O O

  R-C-CH-C-R'含氧双酮配位体

  羧酸盐金属皂经乳化后在水性体系中的混溶性很好,但当水性体系 pH>7时,金属离子会水解,引起树脂"失干"。经菲咯啉、联吡啶络合的催干剂能很好地抑制金属离子的水解,但菲咯啉、联吡啶的价格昂贵。双酮络合物水性催干剂因其耐水解性、催干性和经济实用性,而成为一种新型水性催干剂。以特定长链羧酸酯与短链的甲基酮为原料,用醇钠为催化剂,自制双酮络合剂,对金属钴、锆、铈、锰、铁、锌、镁、钙进行络合,得到系列催干剂。这些催干剂既能溶解于水性体系,又能溶解在溶剂体系中。

  RCOOCH3+CH3COCH3 —→ RCOCH2COCH3+CH3 OH 2CH2COCH2 COCR+Co2+→(CH2COCHCOCR), C。2+

  高固体分醇酸树脂漆应用的催干剂∶高固体分是减少VOC有效途径之一。但普通催干剂都含大量溶剂,不能满足高固体分醇酸树脂漆的要求,这类催干剂已经问世,这方面国内研究较少。

  (4)防结皮剂 醇酸树脂漆,尤其氧化干燥型醇酸树脂漆,在使用和贮存过程中会发生结皮。结皮现象不但造成大量的损耗,而且影响漆膜外观,产生粗粒、粗糙等缺陷,所以气干型醇酸树脂漆,往往加入防结皮剂。防结皮剂主要是两类化合物∶一类是酚类抗结皮剂;另一类是肟类抗结皮剂。应用较广泛的是肟类抗结皮剂,如甲乙酮肟、丁醛肟、环己酮肟。在醇酸树脂漆及环氧酯漆中多使用甲乙酮肟。

  具有—C=NOH的化合物都称为肟类。肟类抗结皮机理有三个方面;抗氧化作用,肟类化合物易氧化,能阻止漆的氧化聚合成膜;溶解作用,液态的肟类化合物为强溶剂,能延迟胶凝体的形成而产生抗结皮作用;络合作用,能和催干剂的金属部分形成络合物,从而使催干剂失去催干性,而延迟结皮。在成膜过程中肟类挥发而络合物趋向分解,而催干剂又恢复催干作用。

  甲乙酮肟无色透明液体,沸点 151~155℃,闪点52℃,相对密度0.908。


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