涂料22醇酸树脂2学时ppt课件教案.ppt

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1、1合成树脂涂料合成树脂涂料 以合成树脂作为主要成膜物的涂料称为合成树以合成树脂作为主要成膜物的涂料称为合成树脂涂料。主要分为五大品种：醇酸树脂涂料，氨脂涂料。主要分为五大品种：醇酸树脂涂料，氨基树脂涂料，环氧树脂涂料，聚氨酯涂料，丙烯基树脂涂料，环氧树脂涂料，聚氨酯涂料，丙烯酸树脂涂料。酸树脂涂料。22、醇酸、醇酸/聚酯树脂聚酯树脂2.1醇酸树脂 醇酸树脂是由多元醇、多元酸与植物油制备的油改性的聚酯树脂。是一种大分子的干性油，只需少量交联点就能使漆膜干燥。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。32.1.1醇酸树脂的分类醇酸树脂的分类1 1、按油的性质分类、按油的性质分类 （1

2、 1）通过氧化干燥醇酸树脂：可在空气中固）通过氧化干燥醇酸树脂：可在空气中固化化 。（2 2）不通过氧化干燥醇酸树脂：不能在空气）不通过氧化干燥醇酸树脂：不能在空气中聚合成膜，必须与其他材料混合使用才能中聚合成膜，必须与其他材料混合使用才能固化成膜。固化成膜。2、按油度（油长）分类、按油度（油长）分类4 按油度可分为长、中、短三种油度。短油度油量 3545%按含油多少 中油度油量 4060%长油度油量 6070%52.1.2醇酸树脂合成的主要原料多元醇：二元醇乙二醇、新戊二醇 三元醇甘油（丙三醇）、三羟甲基丙烷 四元醇季戊四醇多元酸：二元酸乙二酸、邻苯二甲酸酐（苯酐）、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐

3、。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。62.1.3醇酸树脂的合成原理线性聚酯交联型聚酯71、酯化反应 2.1.4醇酸树脂的制备中的化学反应醇酸树脂的制备中的化学反应为使反应为使反应应把反应时生成的水引出。应把反应时生成的水引出。82、醇解反应93、酸解反应 油类与有机酸共热，因有过多的羧基存在产生羧基的重新分配现象，这种反应在实际生产中用的不多，只有用间苯二甲酸时才采用。104、酯与酯的交换反应 不同酯的相互作用，则发生酸与醇的重新组合。5、醚化反应 两个羟基缩合，脱出一个水分子，使原来两个羟基的化合物以醚链连接起来。在醇酸树脂制造中，反应温度为200250

4、，并有酸碱存在，醚化反应才能发生。11 6、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。122.1.5醇酸树脂的干性判断醇酸树脂组成对其性质影响很大。以苯酐、甘油和豆油脂肪酸合成的醇酸树脂的“干性”通过计算得到例1、苯酐：甘油：脂肪酸=1：2：4 豆油脂肪酸含亚油酸为0.51，含亚麻酸为0.09，则此醇酸树脂的平均活泼亚甲基数为：0.514+0.0942=2.81314例2、苯酐：甘油：脂肪酸=2：3：5则此醇酸树脂的平均活泼亚甲基数为：0.515+0.0952=3.5 例3、苯酐：甘油：脂肪酸=n：n：n 聚合程度非常

5、高，活泼亚甲基数很多，极易干燥。n（0.51+0.092）=0.69n15162.1.6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，粘度突然迅速增加，形成凝胶物，称为“凝胶化现象”。开始出现凝胶时的临界反应程度称为“凝胶点”。17凝胶点预测：f有效平均官能度数，如果某官能团过量，过量的部分被当作惰性基团。18例2.1 3mol苯酐与2mol甘油反应，计算其凝胶点PC 加入油（单官能度的脂肪酸）和使醇或酸过量，可有效降低平均官能度。19比如：使甘油过量50%，苯酐：甘油：脂肪酸=1:1.5:1 20如果醇过量，凝胶化公式可以简化为：另一个经验方法是要求配方符合式：21 直接由活泼亚甲

6、基来反映油的性质方直接由活泼亚甲基来反映油的性质方法：法：油在空气中固化的实质是油内的活泼亚甲油在空气中固化的实质是油内的活泼亚甲基与氧反应产生了交联结构，为了使油分基与氧反应产生了交联结构，为了使油分子交联，每个油分子必须有两个以上的活子交联，每个油分子必须有两个以上的活泼亚甲基，当活泼亚甲基数大于泼亚甲基，当活泼亚甲基数大于2.22.2时，可时，可认为是干性油，公式如下：认为是干性油，公式如下：平均活泼亚甲基数平均活泼亚甲基数=（双烯酸分子含量（双烯酸分子含量+三烯三烯酸分子含量酸分子含量22）33内容回顾22醇酸树脂组成对其性质影响很大。以苯酐、甘油和豆油脂肪酸合成的醇酸树脂的“干性”通

7、过计算得到例1、苯酐：甘油：脂肪酸=1：2：4 豆油脂肪酸含亚油酸为0.51，含亚麻酸为0.09，则此醇酸树脂的平均活泼亚甲基数为：0.514+0.0942=2.823例2、苯酐：甘油：脂肪酸=2：3：5则此醇酸树脂的平均活泼亚甲基数为：0.515+0.0952=3.5（分子量更大，干燥更快）例3、苯酐：甘油：脂肪酸=n：n：n 聚合程度非常高，活泼亚甲基数很多，极易干燥制备时容易凝胶。n（0.51+0.092）=0.69n24凝胶点预测：f有效平均官能度数，如果某官能团过量，过量的部分被当作惰性基团。24醇过量醇过量另一个经验方法是要求配方符合式：25配方设计:配方设计的关键是避免凝胶，一般

8、使醇过量，但不可过量太多，否则会引起聚合度下降，引起涂膜性能下降。油长和甘油过量的值有一些经验的数据油长油长%6055-6040-5530-40甘油过量%0-1010-1717-3030-35季戊四醇过量0551515202030合成醇酸树脂的反应是很复杂的。根据不同的结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、不致胶化。量较大、使用效果好，又要反应平稳、不致胶化。26例：设计一个由甘油、苯酐和

9、豆油制备油长为52%的中油度醇酸树脂。步骤：（1）、按油长估计过量值，参照经验数据。选18%，列出各原料的量 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：27（2）确定所用油量（3）列出配方）列出配方（4）计算凝胶点判断理论上是否出现凝胶）计算凝胶点判断理论上是否出现凝胶 但配方是否合理还需理论来验证但配方是否合理还需理论来验证油量油量=101.252/(100-52)=109.6g成分成分摩尔质摩尔质量量重量重量摩尔数摩尔数克当量克当量COOH克当量克当量OH质量质量分数分数豆油888109.60.1230.3690.3690.369

10、苯酐148740.5133.7甘油9236.20.3931.17916.4合计219.81.0161.3691.548100=(0.123 4+0.5+0.393)/(0.369+0.5 2)=1.0128 2.1.7醇酸树脂的制备按工艺分熔融法熔融法按原料分溶剂法溶剂法（一般采用二甲苯）（一般采用二甲苯）脂肪酸法脂肪酸法醇解法醇解法结果需要结合实际验证苯酐易升华，甘油易挥发酸可以二聚，甘油醚化，增加官能度甘油脱水等副反应官能团活性不同28酸解法酸解法脂肪酸脂肪酸/油法油法29 常规法：将全部反应物加入反应釜内混合，在不断搅拌下升温，在200240下保温酯化。达到要求时停止加热，将树脂溶解成溶

11、液。终点用粘度或酸值（中和每克样品所需NaOH毫克数，7左右）高聚物法：先加入部分脂肪酸与多元醇、多元酸进行酯化，先形成链状高聚物，然后再补加余下的脂肪酸，将酯化反应完全。所制备的树脂漆膜干燥快、附着力、耐碱性都比常规法有所提高。反应可通氮气防止氧化。1脂肪酸法将脂肪酸、多元醇（甘油）、多元酸将脂肪酸、多元醇（甘油）、多元酸（苯二甲酸酐）在一起进行酯化。（苯二甲酸酐）在一起进行酯化。302醇解法 脂肪酸由油得来，直接用油可降低成本。在生产中，先将油（甘油三酸酯）与甘油进行醇解（直接混合不互溶，多元醇和二元酸容易反应，易凝胶），生成甘油酸酯和甘油二酸酯，再与苯二甲酸酐酯化。31 醇解反应得结果，

12、在均相之中形成一个平衡状态的混醇解反应得结果，在均相之中形成一个平衡状态的混合物，包括甘油一酸酯、甘油二酸酯、未醇解的甘油和甘油合物，包括甘油一酸酯、甘油二酸酯、未醇解的甘油和甘油三酸酯。三酸酯。在惰性气体氛围下，不断搅拌油并升温至在惰性气体氛围下，不断搅拌油并升温至230250，然后加入催化剂、多元醇并保温。醇解程度可以通过检测，然后加入催化剂、多元醇并保温。醇解程度可以通过检测反应混合物在无水甲醇中的溶解度（反应混合物在无水甲醇中的溶解度（容忍度法或电导法容忍度法或电导法）来）来判断（当判断（当1份体积的反应混合物在份体积的反应混合物在23份体积无水甲醇中得份体积无水甲醇中得到透明的溶体时

13、），加入二元酸（酐），在到透明的溶体时），加入二元酸（酐），在210260下进下进行酯化反应。行酯化反应。常用的醇解催化剂有氧化钙（环烷酸钙、氢氧化钙）、常用的醇解催化剂有氧化钙（环烷酸钙、氢氧化钙）、氧化铅（环烷酸铅）、氢氧化锂（环烷酸锂），催化剂能加氧化铅（环烷酸铅）、氢氧化锂（环烷酸锂），催化剂能加快达到醇解平衡的时间，不能改变醇解的程度。快达到醇解平衡的时间，不能改变醇解的程度。32 油中含有一些游离的酸，会影响醇解程度，所以油中含有一些游离的酸，会影响醇解程度，所以使用前需精炼。即将油加入锅里，在一定温度下搅拌，使用前需精炼。即将油加入锅里，在一定温度下搅拌，并加入氢氧化钠溶液，脱除

14、游离酸后，放出下层皂液，并加入氢氧化钠溶液，脱除游离酸后，放出下层皂液，用热水漂洗用热水漂洗34次，升温至次，升温至120度左右，脱水后即为精炼度左右，脱水后即为精炼油。油。酯化：醇解完毕，稍稍降温（酯化：醇解完毕，稍稍降温（180200），即），即可加入苯二甲酸酐，再升温到可加入苯二甲酸酐，再升温到200250，酯化过程中，酯化过程中要不断取样测定酸值和粘度，达到规定要求时，停止反要不断取样测定酸值和粘度，达到规定要求时，停止反应。将树脂溶解成溶液。应。将树脂溶解成溶液。制备过程反应复杂，对操作要求严格，控制过程用酸度制备过程反应复杂，对操作要求严格，控制过程用酸度-粘度粘度/时间关系法。时

15、间关系法。33熔融法与溶解法：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二甲苯等溶剂中反应，相对于熔融法，溶剂法具有酯化速度快，反应温度低，所得树脂质量好等优点，因此目前多采用溶剂法生产醇酸树脂。方法方法项目项目酯化速度酯化速度反应温度反应温度劳动强度劳动强度环境保护环境保护树脂质量树脂质量溶剂法溶剂法熔融法熔融法快快慢慢低低高高低低高高好好差差好好较差较差 34溶剂法生产醇酸树脂的工艺操作过程：溶剂溶剂油脂和甘油油脂和甘油苯酐、二甲苯苯酐、二甲苯醇解醇解酯化酯化兑稀兑稀过滤过滤贮槽贮槽检验检验各种因素对醇酸树

16、脂性能的影响各种因素对醇酸树脂性能的影响1、平均相对分子质量及分布：低分子量可作为增塑剂，干燥慢易起皱、平均相对分子质量及分布：低分子量可作为增塑剂，干燥慢易起皱高分子量干燥快，高分子量干燥快，5%微凝胶微凝胶2、脂肪酸和单元酸、脂肪酸和单元酸3、多元醇：乙二醇，季戊四醇、山梨醇等调节官能度，降低成本、多元醇：乙二醇，季戊四醇、山梨醇等调节官能度，降低成本4、多元酸：苯酐，对苯二甲酸，马来酸酐、多元酸：苯酐，对苯二甲酸，马来酸酐 用醇酸用醇酸树树脂制成的涂料，有以下特点脂制成的涂料，有以下特点:(1)(1)漆漆膜膜干干燥燥后后形形成成高高度度网网状状结结构构，不不易易老老化化，耐耐候候性性好好

17、，光光泽泽恃久不退。恃久不退。(2)(2)漆膜柔漆膜柔韧坚韧坚牢，耐磨擦。牢，耐磨擦。(3)(3)抗抗矿矿物物油油、抗抗醇醇类类溶溶剂剂性性良良好好。烘烘烤烤后后的的漆漆膜膜耐耐水水性性、绝缘绝缘性、耐油性都大大提高。性、耐油性都大大提高。醇酸树脂涂料也有一些缺点：醇酸树脂涂料也有一些缺点：(1)干结成膜快，但完成干燥的时间长。干结成膜快，但完成干燥的时间长。(2)耐水性差，不耐碱。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

18、保证。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。因此，在品种选择时都应加以考虑。3536 主要分为三种：共混、化学结合、共聚主要分为三种：共混、化学结合、共聚 1硝基纤维素改性（共混改性）改性后的涂料广泛用作高档家具漆；而短油度醇酸树脂改性的硝基纤维素漆则广泛用作清漆、公路划线漆、外用修补汽车漆、室内玩具漆等。2氨基树脂改性（化学结合改性）短油度式短中油度地醇酸树脂与脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂有很好的相容性，其中的羟基团基可与氨基树脂交联成三维网状结构，可得到耐候性、耐久性、耐溶剂性、以及综合机械性能更好的涂料。用作家电、铁板、金属柜、玩具的烘干涂料。不干性短油度醇酸树脂用三聚氰

19、胺甲醛树脂改性后具有极好的户外耐老化性，用作汽车面漆。2.1.8用作涂料的醇酸树脂的改性373氯化橡胶改性（共混）中、长油度醇酸树脂与氯化橡胶+200#溶剂油具有很好的相容性，可提高韧性、粘结性、耐溶剂性、耐酸碱性、耐磨性并提高漆膜的干率，减少尘土的附着力，主要用作混凝土地面漆、游泳池漆和高速公路划混凝土地面漆、游泳池漆和高速公路划线线漆漆。4酚醛树脂改性（化学结合）酚醛树脂与干性醇酸树脂反应，生成苯并二氢吡喃型结构。可以大大改进漆膜的保光保光泽泽性、耐久性、耐水性、性、耐久性、耐水性、耐酸碱性和耐耐酸碱性和耐羟类羟类溶溶剂剂性性。385苯乙烯单体改性（双键共聚）可以与颜料配合，制作快干、耐潮

20、、光亮、美观的室室内用防内用防护护与装与装饰饰漆、漆、农农机用漆及作机用漆及作伪伪装漆装漆。6多异氰酸酯改性（化学结合）中油度醇酸树脂与异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）的三聚体反应可制得常温自干性改性醇酸树脂漆，提高了干率、提高了干率、机械机械强强度、耐溶度、耐溶剂剂性、耐候性、光性、耐候性、光泽泽、亮、亮丽丽、既有保、既有保护护性性又有装又有装饰饰性性。7环氧树脂改性（化学结合）环氧改性醇酸树脂可改善漆膜对金属的附着力、保光保色性、获得优良的耐水、耐碱、耐化学耐水、耐碱、耐化学药药品性和一定的品性和一定的耐耐热热性。性。398有机硅改性（共缩聚）将少量的有机硅树脂与醇酸树脂共缩聚。制得的改性树

21、脂具有优良的耐久性、耐候性、保光保色性、耐热性和抗粉化性。用作船舶漆、船舶漆、户户外外钢结钢结构、器具的耐久构、器具的耐久性漆。性漆。9丙烯酸单体或树脂改性（双键共聚）用于改性的丙烯酸单体有：甲基丙烯酸甲酯、丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈。改性后干燥迅速、保色性、耐候性干燥迅速、保色性、耐候性大有提高。4010、聚酰胺改性（触变型醇酸树脂）具有触变性，因为羟基与酰氨基（CONH）之间发生交换反应而改性，酰胺（约5-10%）上含有氮原子，容易形成氢键使树脂分子呈胶冻状体形结构，但这种作用力较弱，能被外力所打破而回到线型结构呈液体状态。可配成具有触变性的涂料。4111、水性醇酸树脂涂料:水性醇酸树脂的开

22、发经历了两个阶段：即外乳化和水性醇酸树脂的开发经历了两个阶段：即外乳化和内乳化阶段。外乳化法即利用外加表面活性剂的方内乳化阶段。外乳化法即利用外加表面活性剂的方法对常规醇酸树脂进行乳化，得到醇酸树脂乳液，法对常规醇酸树脂进行乳化，得到醇酸树脂乳液，该法所得体系贮存稳定性差，粒径大，漆膜光泽差；该法所得体系贮存稳定性差，粒径大，漆膜光泽差；目前主要使用内乳化法合成水性醇酸树脂分散体。目前主要使用内乳化法合成水性醇酸树脂分散体。1主要原料主要原料 （1）多元酸）多元酸 水性醇酸树脂的合成主要采用脂肪酸法，该法所得树脂结构、水性醇酸树脂的合成主要采用脂肪酸法，该法所得树脂结构、组成均一，分子量分布也

23、比较均匀。其多元酸单体同溶剂型基本组成均一，分子量分布也比较均匀。其多元酸单体同溶剂型基本相同，应尽量选用抗水解型单体。所用二元酸主要有苯酐（相同，应尽量选用抗水解型单体。所用二元酸主要有苯酐（PA）、）、间苯二甲酸（间苯二甲酸（IPA）、对苯二甲酸（）、对苯二甲酸（PTA）、己二酸（）、己二酸（AD）、壬）、壬二酸（二酸（AZA），比较新的抗水解型单体有四氢苯酐、六氢苯酐、），比较新的抗水解型单体有四氢苯酐、六氢苯酐、1，4-环己烷二甲酸（环己烷二甲酸（1，4-CHDA）；单元酸有月桂酸（）；单元酸有月桂酸（LA）、）、苯甲酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油苯甲酸、油酸、亚

24、油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸等，其中月桂酸（酸等，其中月桂酸（LA）、苯甲酸、油酸用于水系短油度醇酸树）、苯甲酸、油酸用于水系短油度醇酸树脂的合成，亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸用脂的合成，亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸用于可自干水系中、长油度醇酸树脂的合成。醇酸树脂中引入于可自干水系中、长油度醇酸树脂的合成。醇酸树脂中引入IPA有利于提高分子量，对提高涂膜干燥速率、硬度、耐水性亦有好有利于提高分子量，对提高涂膜干燥速率、硬度、耐水性亦有好处，但其熔点高（处，但其熔点高（330），与体系混熔性差，活性较低，用量），与体系混熔性差，活性较低，用量不能太高

25、，一般为占二元酸的不能太高，一般为占二元酸的30%（mass ratio）。）。AD、马来、马来酸酐的引入可调整涂膜的柔韧性。酸酐的引入可调整涂膜的柔韧性。42 （2）多元醇 水性醇酸树脂用多元醇可选用丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷（TMP）等，有时为平衡官能度可以引入一些二官能度单体，如乙二醇、1，6-己二醇（1，6-HDO）、1，4-环己烷二甲醇（1，4-CHDM）、1，2-丙二醇、新戊二醇（NPG）、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇（TMPD）等。其中，TMP带三个伯羟基，其上的乙基的空间位阻效应可屏蔽酯基，提高耐水解性，与其类似二官能度单体新戊二醇也常被选用；另外，据报道CHDM、T

26、MPD也具有较好的耐水解性，但价格较高。（3）水性单体 水性醇酸树脂的合成水性单体是比不可少的，由其引入的水性基团，经中和转变成盐基，提供水溶性，因此，它直接影响树脂的性能。目前比较常用的有：偏苯三酸酐（TMA），聚乙二醇（PEG）或单醚、间苯二甲酸-5-磺酸钠、二羟甲基丙酸（DMPA）、马来酸酐、丙烯酸等。43 （4）助溶剂）助溶剂 水性醇酸树脂的合成及使用过程中，为降低体系黏度和贮存稳定水性醇酸树脂的合成及使用过程中，为降低体系黏度和贮存稳定性常加入一些助溶剂，主要有乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丙二醇性常加入一些助溶剂，主要有乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、异丙醇、异丁醇、仲

27、丁醇等。其中乙二醇单丁醚具有很甲醚醋酸酯、异丙醇、异丁醇、仲丁醇等。其中乙二醇单丁醚具有很好的助溶性，但近年来发现其存在一定的毒性，可选用丙二醇单丁醚好的助溶性，但近年来发现其存在一定的毒性，可选用丙二醇单丁醚取代。取代。（5）中和剂）中和剂 常用的中和剂有三乙胺、二甲基乙醇胺，前者用于自干漆，后者常用的中和剂有三乙胺、二甲基乙醇胺，前者用于自干漆，后者用于烘漆较好。用于烘漆较好。（6）催干剂）催干剂 典型的醇酸树脂催干剂为油性的，可溶于芳烃或脂肪烃，在水中典型的醇酸树脂催干剂为油性的，可溶于芳烃或脂肪烃，在水中很难分散，因此可采用提前加入助溶剂中，然后再分散到水中的方法；很难分散，因此可采用

28、提前加入助溶剂中，然后再分散到水中的方法；即使如此也难以得到快干、高光泽的良好涂膜。目前市场上已出现具即使如此也难以得到快干、高光泽的良好涂膜。目前市场上已出现具有自乳化性的催干剂，此类催干剂作为氧化催干剂可用于水性乳液或有自乳化性的催干剂，此类催干剂作为氧化催干剂可用于水性乳液或水溶性醇酸树脂，并与水溶性涂料有良好的混溶性，用该类干料所得水溶性醇酸树脂，并与水溶性涂料有良好的混溶性，用该类干料所得涂料的干燥性能已达到或接近溶剂型的水平。涂料的干燥性能已达到或接近溶剂型的水平。442合成原理合成原理 用用TMA合成自乳化水性醇酸树脂的合成分为两步：合成自乳化水性醇酸树脂的合成分为两步：缩缩聚聚

29、及及水性化水性化。缩聚缩聚即先将即先将PA、IPA、脂肪酸、脂肪酸、TMP进行共缩聚生成进行共缩聚生成常规的一定油度、预定分子量的醇酸树脂。常规的一定油度、预定分子量的醇酸树脂。水性化水性化即用即用TMP上的上的羟羟基活性大，可与上述树脂结构基活性大，可与上述树脂结构上的羟基进一步反应引入羧基，控制好反应程度，一个上的羟基进一步反应引入羧基，控制好反应程度，一个TMA分子可以引入两个羧基，此羧基经中和以实现水性化。分子可以引入两个羧基，此羧基经中和以实现水性化。其合成反应可示性表示如下：其合成反应可示性表示如下：45 利用马来酸酐与醇酸树脂的不饱和脂肪酸发生狄尔斯一利用马来酸酐与醇酸树脂的不饱

30、和脂肪酸发生狄尔斯一阿德耳阿德耳(Diels-Alder)反应即马来酸酐与不饱和脂肪酸的共反应即马来酸酐与不饱和脂肪酸的共扼双键发生扼双键发生1，4加成反应，也可以引入水性化的羧基。加成反应，也可以引入水性化的羧基。对非共轭型不饱和脂肪酸，加成反应主要是不饱和脂肪酸双对非共轭型不饱和脂肪酸，加成反应主要是不饱和脂肪酸双键的键的位。位。顺丁烯二酸酐464712、高固体份醇酸树脂在黏度不变的情况下使固含量增加措施：1、改变溶剂，溶剂性质会影响到涂料体系的粘度。2、降低树脂平均相对分子质量和使相对分子质量变窄，但这样同时会降低固化成膜速度，这时可考虑改用合适的原料，如用干性油代替半干性油，增加催干剂

31、的浓度等。482.1.9 醇酸树脂在涂料中的应用第一大类涂料用树脂，占国内合成树脂总量第一大类涂料用树脂，占国内合成树脂总量的三分之一以上。醇酸树脂可以制成清漆、的三分之一以上。醇酸树脂可以制成清漆、色漆、工业专用漆和通用漆。色漆、工业专用漆和通用漆。1.干性短油度醇酸树脂干性短油度醇酸树脂 油度为油度为30-40%，苯二甲酸酐，苯二甲酸酐35%，豆油、，豆油、亚麻油、脱水蓖麻油、桐油、红花油等制成，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，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的底用于汽车、玩具、机器部件等金属制品的底

32、漆和面漆等漆和面漆等492.干性中度油醇酸树脂干性中度油醇酸树脂油度油度45-60%，苯二甲酸酐，苯二甲酸酐30-35%，最主要用途最，最主要用途最多的品种。多的品种。特点：干燥极快，极好的光泽、耐候性、柔韧性。特点：干燥极快，极好的光泽、耐候性、柔韧性。金属制品、机械、建筑、家具、船舶、卡车、汽金属制品、机械、建筑、家具、船舶、卡车、汽车修补车修补3.干性长度油醇酸树脂干性长度油醇酸树脂油度油度60-70%，苯二甲酸酐，苯二甲酸酐20-30%，干燥性、弹性，干燥性、弹性好，硬度、耐磨性等较差。好，硬度、耐磨性等较差。钢铁结构、室内外建筑钢铁结构、室内外建筑504.不干性油醇酸树脂不干性油醇酸

33、树脂椰子油、蓖麻油等饱和脂肪酸和中低碳合成脂椰子油、蓖麻油等饱和脂肪酸和中低碳合成脂肪酸。肪酸。与硝基纤维素共用可做高级家具用漆；与硝基纤维素共用可做高级家具用漆；和氨基树脂共用可做电冰箱、自行车、汽车、和氨基树脂共用可做电冰箱、自行车、汽车、机械、电器等用漆。汽车面漆，耐候性好，机械、电器等用漆。汽车面漆，耐候性好，光泽持久、色鲜不变、坚韧不吸尘。光泽持久、色鲜不变、坚韧不吸尘。醇酸清漆清漆：英文varnish，不含着色物质的一类涂料（GB5206.1-85）。现有产品型号：C01-7、CQ1000、标准：化工行业标准HG/T2453-93 C01-7(类)、CQ1000(类)组成：醇酸树脂

34、、催干剂、溶剂性能：透明，具有较好的附着力和耐久性。用途：主要适用于室外木材的罩光。51醇酸磁漆磁漆：英文enamel，施涂后，所形成的漆膜坚硬、平整光滑，外观通常类似于搪瓷的色漆（GB5206.1-85）。现有产品型号：C04-42、CC1000标准：HG/T 2576-94，C04-42型、CC1000(G)型；半光、无光系列执行企标Q/TXHSQ010-2009组成：醇酸树脂、各种颜料、催干剂、溶剂性能：光泽适宜、漆膜坚硬、色漆保光保色耐久性、耐油性、附着好、施工方便，易涂刷，易流平具有较好的光泽和机械强度、耐候性。用途：可用于室外建筑物、家具门窗，钢结构的机械、车辆、设备等物件上。52

35、醇酸调合漆调合漆：英文ready-mixed paint，一般指不需调配即可使用的色漆（GB5206.1-85）。现有产品型号：C03-7、CT1000标准：普通光亮型HG/T2455-1993，无光、半光类产品企标Q/TXHSQ009-2009组成：醇酸树脂、颜料、填料、催干剂，溶剂 性能：性能上基本具备醇酸磁漆的特点，在保光保色及耐久性上稍逊，价格稍便宜。用途：适用于室内门窗、家具及对机械强度、耐候性要求不高的场所。53醇酸防锈漆现有产品型号：C53系列、CF1000、CF2000标准：红丹防锈HG/T3346-1999，灰、铁红Q/TXHSQ011-2009（C53、CF1000）组成：

36、醇酸树脂、防锈颜填料、催干剂、溶剂性能：具有很好的连接底材和面漆间的附着力，机械性能好，防止钢材构件表面生锈的防护性能。用途：主要用于钢铁构件打底用。CF2000：在C53/CF1000基础上在产品光泽、防锈性能等方面有所改进。54技术指标概念漆膜厚度（GB1727-92）名称厚度m酯胶、酚醛、醇酸等清漆153磁漆、底漆、调合漆233防腐漆单一漆膜的耐酸、耐碱性及防锈漆的耐盐水性、耐磨性（均涂两道）455防腐漆配套漆膜的耐酸、耐碱性701055干性p表干：表干：甲法：吹棉球法吹棉球法 轻放脱脂棉球（1cm3），10-15cm水平方向吹，能吹走表面不留棉丝即为表干。乙法：指触法指触法 手指轻触，

37、如感到有些发粘，但无漆粘在手上。p实干实干：甲法：压滤纸法压滤纸法 定性滤纸（75g/m2,1515cm）光面接触漆膜，轻放干燥器（200g，1cm2）30s后拿开，样板翻转，滤纸自由落下（或几下轻敲）即可。乙法：压棉球法压棉球法 棉球上放置干燥器30s均拿开，5min后观察漆膜无棉球痕迹及失光，若留1-2根棉丝能轻掸掉即可。丙法：刀片法刀片法（漆膜、腻子膜）切刮漆膜观察膜内底层有无粘连。丁法：厚层干燥法厚层干燥法（适用绝缘漆）56572.2聚酯树脂1、定义：聚酯树脂是单纯由多元酸和多元醇通过缩聚，得到的低分子量、无定形含通过缩聚，得到的低分子量、无定形含有支链可交联的聚合物。经过配方调整有支

38、链可交联的聚合物。经过配方调整可得到不同种类。数均相对分子质量在可得到不同种类。数均相对分子质量在一般在一般在102-104。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。582、分类根据配方中各原料比例不同，可分两种，用于涂料的聚酯大部分为前者。用于涂料的聚酯大部分为前者。端羟基的聚酯：多元醇过量得到羟基终止 的聚酯。端羧基的聚酯：多元酸过量得到羧基终止的聚酯。与氨基树脂组合成烘漆，是热固型涂料的主要品种。与醇酸树脂相比，具有更好的室外稳定性、保光性，较高的硬度、弹性与附着力，可用于卷材涂料、汽车涂料和其他工业漆。同多异氰酸酯组成室温固化双组分聚氨

39、酯系统。59（1）端羟基的聚酯制备端羟基聚酯的基本原则：使羟基过量，考虑树脂的柔顺性、在有机溶剂中的溶解性、树脂的玻璃化温度等性质。原料：二元醇如己二醇、新戊二醇、多元醇；二元酸一般采用间苯二甲酸及部分长链二元酸。60（1）多元醇过量）多元醇过量 羟基终止羟基终止 端羟基聚酯。端羟基聚酯。同多异氰同多异氰酸酯组成室温固化双组分聚氨酯系统。酸酯组成室温固化双组分聚氨酯系统。原料：原料：所以，用长链二元醇如己二醇、新戊二醇所以，用长链二元醇如己二醇、新戊二醇间苯二甲酸间苯二甲酸部分长链二元酸：己二酸部分长链二元酸：己二酸少量三羟甲基丙烷少量三羟甲基丙烷配方举例：配方举例：长链醇、酸给予树脂柔顺性和

40、长链醇、酸给予树脂柔顺性和在烃类溶剂中的溶解性在烃类溶剂中的溶解性引入一定的羟基用以和交联剂引入一定的羟基用以和交联剂反应，并以羟基为终端基。反应，并以羟基为终端基。摩尔数摩尔数当量数当量数三羟甲基丙烷三羟甲基丙烷1.13.3新戊二醇新戊二醇4.48.8间苯二甲酸间苯二甲酸3.06.0己二酸己二酸2.04.0羟基过量羟基过量20%f平均平均=210/（5.5+5）=20/10.5Pc=2/f=10.5/10=1.05 不会凝不会凝胶。胶。新戊二醇：新戊二醇：61 多元醇可选用丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷多元醇可选用丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷（TMP）、三羟甲基乙烷等，其中，）、三羟甲基乙

41、烷等，其中，TMP和三羟甲基乙烷和三羟甲基乙烷都带三个伯羟基，其上的乙基（或甲基）的空间位阻效应都带三个伯羟基，其上的乙基（或甲基）的空间位阻效应可屏蔽聚酯的酯基，提高耐水解性，同时也常用来引入分可屏蔽聚酯的酯基，提高耐水解性，同时也常用来引入分支支，同样道理，与其类似二官能度单体，同样道理，与其类似二官能度单体NPG也是合成聚酯也是合成聚酯的常规单体；的常规单体；CHDM、TMPD、BEPD、HPHP是新一代是新一代合成聚酯用的多元醇，据报道具有很好的耐水解性、耐候合成聚酯用的多元醇，据报道具有很好的耐水解性、耐候性、硬而韧、抗污、不黄变等特性，但价格较高。性、硬而韧、抗污、不黄变等特性，但

42、价格较高。一个聚酯树脂配方中，若要使聚酯性能优异，多种多一个聚酯树脂配方中，若要使聚酯性能优异，多种多元醇要配合使用，以使其硬度、柔韧性、附着力、抗冲击元醇要配合使用，以使其硬度、柔韧性、附着力、抗冲击性以及成本达到平衡。性以及成本达到平衡。62一些多元醇单体的结构式如下：一些多元醇单体的结构式如下：63相对水解能力和位阻效应的关系可由Turpin提出的“六原子经验规则”判断：六原子经验规则：以羰基氧为位置1，依次标号，在6位的取代基数越大，水解稳定性越好，同时位置7上的基团也影响酯基的稳定性。位阻因子6465（2）端羧基的聚酯根本原则是使羧基过量原料：二元醇、过量的二元酸、偏苯三酸酐适量偏苯

43、三酸酐引入较多的羧基可和交联剂发生交联反应邻苯二甲酸或对苯二甲酸，溶解性差，易不透明，采用分步反应，先制备端羟基，再对羟基酯化663、聚酯树脂的固化常用的固化剂有氨基树脂、异氰酸树脂、环氧树脂。端羟基的聚酯：一般采用氨基树脂和多异氰酸酯进行交联端羧基的聚酯：一般采用氨基树脂和环氧树脂进行交联涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯-氨基氨基烘漆、聚酯型聚氨酯漆烘漆、聚酯型聚氨酯漆，都属于中、高档涂料体系，都属于中、高档涂料体系，所得涂膜所得涂膜光泽高、丰满度好、耐候性强，而且也具有光泽高、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

44、光性、保色性、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。高温抗黄变等优点。聚酯的合成单体多、选择余地大。聚酯的合成单体多、选择余地大。67 1 氨基树脂-脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂。固化120-130，用量为聚酯树脂的25-30%。用脲醛固化的树脂，固化速度快，涂膜的机械性能好；用三聚氰胺固化的树脂，涂膜的耐候性好，适合于作面漆。2 异氰酸酯。由于异氰酸酯基-N=C=O在室温下就可以与OH发生交联反应，所以这是一种常温下的固化剂。常用的有甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。用量聚酯/异氰酸酯在1.05：11.3：1。涂膜

45、硬而有柔韧性、耐化学品、耐磨。3 环氧树脂。环氧树脂中的环氧基与聚酯中的羧基发生交联反应形成附着力强、耐蚀性好的涂膜。多用于制作粉末涂料。684、水稀释性聚酯 引入较多自由羧基，使羧基大大过量，羧基可以和胺生产盐，使聚合物在水中溶解（酸值为40-60）。在配方中可加入偏苯三酸酐和均苯四酸酐等多元酸。适合于卷材用涂料和汽车中涂漆，适合于卷材用涂料和汽车中涂漆，能满足冲压成形和抗冲击性的要求。由能满足冲压成形和抗冲击性的要求。由于涂层的硬度、丰满光亮度及耐沾污性于涂层的硬度、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。好，也适于作轻工产品的装饰性面漆。5、高固体份聚酯 降低树脂平均相对分

46、子质量和使相对分子质量变窄，选用合适的溶剂等69二、不饱和聚酯二、不饱和聚酯不饱和聚酯是指分子主链上含有不饱和双键的聚酯，不饱和聚酯是指分子主链上含有不饱和双键的聚酯，一一般由饱和的二元醇与饱和的及不饱和的二元酸（或酸酐）般由饱和的二元醇与饱和的及不饱和的二元酸（或酸酐）聚合而成，聚合而成，它不同于醇酸树脂，醇酸树脂的双键位于侧它不同于醇酸树脂，醇酸树脂的双键位于侧链上，依靠空气的氧化作用交联固化。不饱和聚酯则利链上，依靠空气的氧化作用交联固化。不饱和聚酯则利用其主链上的双键及交联单体（如苯乙烯）的双键由自用其主链上的双键及交联单体（如苯乙烯）的双键由自由基型引发剂产生的活性种引发聚合、交联固

47、化，空气由基型引发剂产生的活性种引发聚合、交联固化，空气中的氧气有阻聚作用。中的氧气有阻聚作用。不饱和聚酯中含有一定量的活性很大的不饱和双键，又不饱和聚酯中含有一定量的活性很大的不饱和双键，又有作为稀释剂的活性单体。但在常温下，聚合成膜反应有作为稀释剂的活性单体。但在常温下，聚合成膜反应很难发生。为使具有的双键能够迅速反应成膜，必须使很难发生。为使具有的双键能够迅速反应成膜，必须使用引发剂，促进剂用引发剂，促进剂701、原料 不饱和聚酯的原料包括不饱和聚酯的原料包括二元酸（或酸酐）、二元醇、二元酸（或酸酐）、二元醇、交联剂、引发剂（亦称固化剂）和促进剂。交联剂、引发剂（亦称固化剂）和促进剂。1

48、.二元酸：通常由马来酸酐、苯酐引入双键二元酸：通常由马来酸酐、苯酐引入双键 全用马来酸酐，双键密度大，固化后膜物理性全用马来酸酐，双键密度大，固化后膜物理性能差，所以用其它二元酸或酸酐代替部分马来酸酐。能差，所以用其它二元酸或酸酐代替部分马来酸酐。二者的摩尔比通常在二者的摩尔比通常在1/3 3/1之间，之间，MA用量高时，用量高时，树脂活性大，漆膜脆性亦大。树脂活性大，漆膜脆性亦大。也可用间苯二甲酸，使聚合物有较高的熔点，对需也可用间苯二甲酸，使聚合物有较高的熔点，对需要抛光的漆面有好处。要抛光的漆面有好处。己二酸等长链的酸常用于改进树脂柔顺性。己二酸等长链的酸常用于改进树脂柔顺性。712、二

49、元醇、二元醇乙二醇乙二醇：制得的产物，与：制得的产物，与st相容性差。相容性差。1,2丙二醇丙二醇：最普遍。：最普遍。二乙二醇、二丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇丁二醇、新戊二醇等。等。二乙二醇可提供柔韧性，但对提高耐水性不利。选择带有支二乙二醇可提供柔韧性，但对提高耐水性不利。选择带有支链的二醇（如链的二醇（如1,2-丙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇）使聚酯呈丁二醇、新戊二醇）使聚酯呈现不对称性，可以提高其与苯乙烯等交联剂的相容性。现不对称性，可以提高其与苯乙烯等交联剂的相容性。在制备聚酯过程中，后加马来酸酐可以使双键集中在主链的在制备聚酯过程中，后加马来酸酐可以

50、使双键集中在主链的两端，使聚合物有较高的软化点，在苯乙烯中有较高的粘度两端，使聚合物有较高的软化点，在苯乙烯中有较高的粘度和较好的热稳定性。若先加马来酸酐，后加其他二元酸，将和较好的热稳定性。若先加马来酸酐，后加其他二元酸，将使双键集中在主链中心，这种结构性能很差。使双键集中在主链中心，这种结构性能很差。723、交联剂所谓交联剂是指固化时能与树脂分子键交联成体形所谓交联剂是指固化时能与树脂分子键交联成体形结构大分子。结构大分子。主要使用的是苯乙烯，固化时发生游离基共聚反应，主要使用的是苯乙烯，固化时发生游离基共聚反应，通过光敏引发体系和热引发体系引发聚合，引发剂通过光敏引发体系和热引发体系引发