水性醇酸树脂的合成及影响因素研究进展
综述了水性醇酸树脂的制备方法和应用。介绍了油、单体、乳化剂、中和剂、助溶剂、醇的种类及其用量、酸值、油度、不同反应温度对水性醇酸树脂性能的影响，并对其应用前景进行了展望。
标签：醇酸树脂；乳化法；影响因素
水性醇酸树脂是由醇酸树脂水性化得到的一种树脂，具有耐腐蚀性、耐候性和快干性等，又同时具有一定柔韧性和较好的抗冲击性能，可广泛用作涂料和胶粘剂[1～3]。由于引入了亲水基团，因而其耐水性比传统溶剂型醇酸树脂略差；由于水性醇酸树脂含有大量可进一步常温反应的双键，使交联度增加，所以其耐水性比丙烯酸酯类聚合物乳液的耐水性好。Dhoke S K 等[4]以二甲基乙醇胺（DMEA）为中间介质，氨基树脂（HMMM）作为交联剂，以醇酸树脂为基本原料制备了性能良好的水性防腐性涂料。与其他涂料相比，水性醇酸树脂涂料还具有兼容性、保光性和耐水性[5，6]，降低了火灾事故的发生率，并且较容易用水稀释和清洗[7]。
随着社会的不断发展，环保问题越来越受到人们的重视，化工企业排放的物质也对环境污染造成一定的影响，因而研制挥发性有机物（VOC）[8]含量低的水性醇酸树脂已成为重要的发展方向。本文对醇酸树脂的水性化研究进展进行了较全面的综述。
1 水性醇酸树脂的合成工艺
最早的水分散型醇酸树脂是由英国公司[9～12]提出的，合成水性醇酸树脂的关键在于将醇酸树脂水性化。将油溶性树脂转变为水溶性树脂，一般采用在高分子化合物的结构上引入亲水性极性基团的化学方法，进而获得水溶性树脂。根据是否添加表面活性剂将制备方法分为外乳法和内乳法。
1.1 内乳法
内乳法是不添加表面活性剂达到树脂分散于水中的目的，即达到水性化。根据乳化方法可分为3种。
1.1.1 成盐法
该方法首先选择一种溶剂作为共溶剂，在共溶剂里通过聚合反应，在醇酸树脂中引入一定量的强亲水基团，然后用酸或碱中和成盐，加水稀释。成盐法属于最常用的一种方法，应用比较广泛。闫福安等[13]将六氢苯酐、间苯二甲酸、亚麻酸、水性单体及三羟甲基丙烷通过聚合反应合成水性自干醇酸树脂，并分析了温度、油度、催干剂对实验的影响；赵超[14]以亚麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐、偏苯三酸酐和顺酐为原料采用成盐法合成水性醇酸树脂，通过实验分析当
苯酐∶偏苯三酸酐∶顺酐=1∶0.125∶0.167（物质的量比）时，水性醇酸树脂的综合性能良好。
1.1.2 非离子基团法
该方法将适量亲水性的非离子基团（不带电的中性基团）引入到分子链上，然后加水达到亲水性。Shui X等[15]以氯化铵、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和醇酸树脂为反应单体，在合成的聚合物上引入非离子基团单体N-羟甲基丙烯酰胺（HAM）和阳离子单体DMC，最终得到水性丙烯酸醇酸树脂乳液。通过这种方法得到的涂料化学稳定性更加优越。
1.1.3 两性离子中间体法
该方法通过在醇酸树脂分子链上引入两性离子中间体，实现增加醇酸树脂亲水性。这种方法相对其他方法还不成熟，需要进一步研究。Wicks Z W等[16]以乙烯基偏苯三酸酐和丙烯酸丁酯为原料合成一种聚合物，然后再与2-氨基-2-甲基-1-丙醇反应，制得水性两性离子聚合物。
1.2 外乳法
外乳法是通过外加表面活性剂，从而使传统的醇酸树脂分散于水中，达到水性化的目的。最常见的是转相乳化法，即将油包水乳液转相成水包油乳液。赵其中等[17]通过乳液转相法，将乳化剂与树脂均匀混合，然后滴加水得到油加水乳液，提高了油的含量之后，在进行相反转从而制得水包油乳液。郑常杏等[18]采用相反转法制备了水性醇酸树脂，所得水性醇酸树脂较易进行水性化，贮存稳定性及钙离子稳定性好。Elrebii M等[19，20]在水性醇酸树脂的合成设计最优化试验中就用了乳化相转化的方法。
与内乳化法相比，外乳法容易操作，乳化剂用量低，缺点是产物稳定性差，无法广泛投入应用。同时，外乳法通常还需采用剪切分散力更强的设备，目前工业上主要采用的是内乳法。由于合成方法的多样性，水性醇酸树脂也有很多独特的性能。
2 合成水性醇酸树脂的主要影响因素
除了合成方法会影响水性醇酸树脂的结构和性能外，原料的种类和用量配比、反应温度、油度、酸值、醇和酸的选择、中和剂和助溶剂的选择、搅拌速度、乳化剂等因素对水性醇酸树脂结构和性能也产生了一定影响[21～23]。
2.1 原料对水性醇酸树脂性能的影响
脂肪酸中蓖麻油、氢化蓖麻油水溶性最好，椰子油次之，脱水蓖麻油、豆油、亚麻油较差。蓖麻油制备醇酸树脂水溶性好，但其分子中不含双键，不能自动氧化聚合，干率差。而亚麻油虽然含有雙键，干率也快，但是蓖麻油性价比较高。
Huang Q等[24]通过设计实验、回归分析，对所选变量的影响进行评价，最终找到合成水性醇酸树脂的最佳条件：脂肪酸含量30%，羟基或羧基物质的量比为1.2，多元酸的物质的量比2.2，产品的干燥时间为43 min。
李运涛等[25]以亚麻油为脂肪酸制备水性醇酸树脂，在三乙胺、消泡剂、分散剂和催化剂的作用下，研究合成水性醇酸树脂的影响因素。用红外光谱分析进行结构表征和性能测试，得出实验结果为：合成温度在160～200 ℃，加偏苯三酸酐时和树脂终点酸值应该分别在10～15 mg KOH/g、40～60 mg KOH/g。这种条件下制得的产物黏度和稳定性较好，是一种理想的反应条件。
2.2 油度长短对水性醇酸树脂性能的影响
油度表示脂肪酸与聚酯的比例，醇酸树脂分子以极性的芳环聚酯为主链，以非极性的脂肪酸为侧链，油度越短则聚酯比例越高、水溶性越好，但脂肪酸含量减少，使得脂肪酸之间的距离变远，干率变差。而且油度的长短还对官能度和交联密度有影响。王国建等[26]通过成盐法合成短油度水性醇酸树脂，并考查分析了醇超量、酸值、分子质量、酸酐的加入量对树脂分散性能的影响。实验结果表明，醇超量在25%，聚合阶段和终点酸值分别控制在20 mg KOH/g和55～65 mgKOH/g，酸酐加入量为二元酸摩尔量的1/4 ～1/5时树脂综合性能较好。控制数均分子质量在2 500 左右，分子质量分布系数在12左右较好。
2.3 亲水单体种类对水性醇酸树脂性能的影响
周达朗等[27]将亚麻油、邻苯二甲酸酐、季戊四醇通过溶剂法，合成醇酸树脂，并改性成水性醇酸树脂。同时研究了油度、醇的使用量、酯化合成工艺和环氧树脂种类以及烯酸类单体加入量对水性醇酸树脂性能的影响。红外光谱分析以及性能测试表明，油度和醇超量分别为58%和1.07，单体加入量为23%，水性醇酸树脂固含量和黏度分别为50%和550 mPa·s，在传统醇酸树脂的基础上其耐水性、耐油性等得到全面提高。
2.4 乳化剂对水性醇酸树脂性能的影响
非离子型乳化剂有增溶的作用，与其他助剂配对性好；阴离子型乳化剂亲水性强，化学稳定性较好。单一乳化剂体系增溶作用弱，形成的界面疏散，较难降低油水界面张力。与单一体系乳化剂相比，离子型与非离子型乳化剂复配使用可优劣互补。
郑常杏等[28]通过相反转法合成水性醇酸树脂，考查了乳化剂种类对水性醇酸树脂性能的影响。研究结果表明，乳化剂十二烷基磺酸钠（SDS）与壬基酚聚氧乙烯醚（TX-10）以质量比36/64 复配，所得水性醇酸树脂水溶性较好。
2.5 中和剂对水性醇酸树脂性能的影响
赵超等[29]以多元醇、多元酸以及脂肪酸为主要原料合成水性醇酸树脂，考查中和剂用量和种类对水性醇酸树脂性能的影响。在氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺中选择二甲基乙醇胺为中和剂较好，中和剂用量由水性醇酸树脂pH值决定，一般在8.0～8.5，这样合成的水性醇酸树脂稳定性和水溶性较好。
2.6 助溶剂对水性醇酸树脂性能的影响
在制备水性醇酸树脂的过程中，助溶剂可以提高水与树脂的互溶性，调节水性醇酸树脂的黏度，而且当水性醇酸树脂的亲水性不足时，加入助溶剂可使其变为溶解性较好的树脂溶液。
赵超等[14]以多元醇、多元酸以及脂肪酸为主要原料合成水性醇酸树脂，研究了助溶剂对水性醇酸树脂性能的影响。在正丁醇、三甘醇和乙二醇丁醚3种助溶剂中，以乙二醇丁醚为助溶剂的醇酸树脂性能较好，可能是由于乙二醇丁醚溶解性好于其他2者。
2.7 酸值对水性醇酸树脂性能的影响
在一定条件下，树脂酸值越低，其水溶性越差，与醚的混溶性越差。树脂酸值太高，会造成水性醇酸树脂相对分子质量过低，耐水性下降。
成海玲等[29]讨论了树脂酸值、中和剂、助溶剂对水性醇酸树脂水溶性和涂膜性能的影响，认为树脂的酸值应控制在40～60 mgKOH/g为宜。
3 展望
醇酸树脂水性化后具有优良的亲水性、耐腐性和贮存稳定性等特性，对环境污染减小，起到了一定的环保作用。但目前研发的成果，还不能完全达到工业化生产要求。与油性醇酸树脂相比，水性醇酸树脂对普通碳钢的涂装设备有一定的腐蚀性，需要采用防腐蚀材料进行保护，或采用不锈钢或其他防锈设备，设备造价较高，故还需对其性能进行改进，解决对设备的锈蚀性问题。随着合成技术的不断改进，水性醇酸树脂型涂料会更加符合市场需求，将会越走越远。总之，水性醇酸树脂研发方兴未艾，其应用前景和市场潜在巨大，必将会引导国内外较多企业的关注，投入更大的研发力量。
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（1）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、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（PA）、间苯二甲酸（IPA）、对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AD）、壬二酸（AZA），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（1，4-CHDA）；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、桐油酸等，其中月桂酸（LA）、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、耐水性亦有好处，但其熔点高（330℃），与体系混熔性差，活性较低，用量不能太高，一般为占二元酸的30%（mass ratio）。AD、马来酸酐的引入可调整涂膜的柔韧性。 （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、TMPD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。 （4）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取代。 （5）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，后者用于烘漆较好。 （6）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；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。
第一章概述 第一节醇酸树脂涂料发展简史 1．醇酸树脂的生产是如何发展起来的? 由多元酸与多元醇缩合而得树脂的生成技术成熟于19世纪中叶。1847年Berzslius第一个将酒石酸与甘油缩合制成合成聚酯。到1901年，Watson Smith首次用苯二甲酸酐与甘油缩合制成呈玻璃状质地硬脆的聚合物。由于它具有热转化性，美国通用电气公司(GeneralEleclricCompany)于1921年对甘油—苯二甲酸酐的反应进行了深入研究，发现如果苯二甲酸酐部分地为一元酸所取代，则生产物将比原来柔韧，具有较好的溶解忭。19g7年，通用电气公司的Kienle对多元醇与多元酸合成的聚酯作了重大的改进，把脂肪酸加在聚酯的成分中，开发出含不饱和脂肪酸的苯二甲酸甘油酯，基于它由醇与酸合成而来，故称这种聚合物为“醇酸”。从此醇酸树脂在涂料工业中推广应用，涂料生产走出以于性油与天然树脂并合熬炼的传统工艺模式，开创了以化学合成方法生产涂料的革命。 2．我国醇酸树脂涂料发展状况如何? 醇酸树脂和由该树脂制造的涂料，在我国涂料：[业中占有重要的地位，始终为中高档涂料的主要产品。据不完全统计，从1998～2001年，我国醇酸树脂漆与其他含醇酸树脂的氨基、硝基漆、过氯乙烯漆、聚氨酯漆的产量占据着涂料市场的主要份额，详情见表l—l。 从表中的数据可以看出，醇酸树脂涂料产量大，品种多，应用广泛，市场前景广阔，可以成为涂料工业中的支柱产品。其中，用中油度干性醇酸树脂制成的涂料，是醇酸树脂涂料中的主要一类，其特点是能常温干燥，干燥速度也比一般油基涂料快。它的涂膜户外耐久性好，可达三年以—亡。另外它的漆膜光亮丰满，平整坚韧，对金属有很好的附着力，因此被广泛用于金属木材表面的涂覆，一般大中型交通乍辆、电机机械设备以及其他一些不易烘烤的工业制品等，大都采用配套的醇酸腻子、底漆、磁漆(面漆)来喷涂，不仅装饰效果好，而且比其他油基涂料能大大延长被涂饰物的使用寿命，其中以木制品尤佳；而用长油度干性醇酸树脂制成的涂料，可比中油度醇酸树脂涂料涂覆性能更好，柔韧保光，便于施工，特别适用于井架、桥梁、电塔、大型厂房等钢铁结构制件的喷涂。因此，醇酸树脂涂料及其他含有醇酸树脂的改性产品传人我国后即迅速得到推广应用。 3．国外醇酸树脂涂料发展状况如何? 第一次世界大战后，化学工业的大发展，为醇酸树脂的发展提供了条件。特别是以催化氧化法生产苯二甲酸酐的出现，为醇酸树脂提供了充足又易于生产的廉价原料，由此，醇酸树脂走上快速发展的道路。从1931年溶剂法醇酸树脂制造开始，1938年醇酸树脂与脲醛树脂缩合成功，1942年苯乙烯改性醇酸树脂出现，1952年
环氧改性水性醇酸树脂的研究进展 赵庆玲;王锋;胡剑青;涂伟萍 【摘要】Alkyd resin is a resin that has been largely produced and intensively applied in domestic market. Three typical methods of alkyd resin modified with epoxy were reviewed; physical blending modification, solvent epoxy modified alkyd resin and waterborne epoxy modified alkyd resin. Meanwhile, factors affecting the preparation of waterborne alkyd resin modified with epoxy and the film performance were discussed, such as types of epoxy resin, types, amount and oil length of mono fatty acid. Finally the application prospect of epoxy modified waterborne alkyd resin was described.%综述了目前国内产量较大,应用较广的环氧改性醇酸树脂常见的3种方法:物理共混改性、溶剂型环氧改性醇酸、环氧改性水性醇酸.同时介绍了影响环氧改性水性醇酸树脂制备及涂膜性能的多种因素,如环氧树脂的种类、一元脂肪酸种类与含量、油度等.最后对环氧改性水性醇酸树脂的应用前景进行了展望.【期刊名称】《涂料工业》 【年(卷),期】2012(042)003 【总页数】3页(P78-80) 【关键词】水性;环氧改性;醇酸树脂;研究进展 【作者】赵庆玲;王锋;胡剑青;涂伟萍
水性醇酸树脂涂料的研究及应用 葛亚辉罗洁* （中南林业科技大学，材料科学与工程学院，湖南长沙410004） 摘要：水性醇酸树脂不仅具有醇树树脂的优点而且还有良好的耐腐蚀性、耐候性、附着力、干燥性、耐水性等，大大地降低了VOC的含量，符合环保的要求，因此水性醇酸树脂涂料具有很好的发展前景。 关键词：醇酸树脂、水性化研究、具体应用 Water soluble alkyd resin coating research and Application Yahui Ge ,Jie Luo* ( Central South University of Forestry and Technology, College of materials science and engineering, Hunan Changsha410004) Abstract: water soluble alkyd resin has not only alcohol tree resin advantages and good corrosion resistance, weather resistance, adhesion, drying, water resistance, greatly reduced the content of VOC, accord with the requirement of environmental protection, so the water soluble alkyd resin coating has good development prospect. Key words: alkyd resin, waterborne, application research 涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料，广泛应用于各类建筑物、各种工业制品和通工具的装饰与保护以及各类钢铁设施如码头、海洋石油钻井平台、输变电塔等的防腐保护。随着科技的发展，涂料的功能和应用领域正在逐渐完善和扩大，涂料的消费水平也已经成为衡量一个国家经济发展水平的重要指标。 1 涂料工业面临的问题和发展趋势 我国涂料的总产量已跻身世界前列，在产品的产量、品种、质量、技术装备水平有了长足的进步。但是随着人们环保意识的不断增强以及我国加入WTO后国外企业纷至沓来，现有的民族涂料工业面临前所未有的挑战，如何降低生产和使用涂料所造成的污染，尤其是对大气的污染。涂料对大气的污染主要是由挥发性有机化合物(VOC)造成的，包括能引起大气层氧化容量和酸度变化(导致酸雨)，还可能产生光化学烟雾的碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羟基化合物、有机酸和有机过氧化物等。在涂料的加工和生产过程中释放出来的VOC
国家重点师范学院 毕 业 论 文 题目：醇酸树脂涂料的研究 学院：生物工程系学院 专业：精细化学品生产技术 班级：精细化工 0901 学生： X X X 指导老师： X X X
独创性声明（个人声明） 本人声明所呈交的论文是我个人在指导教师指导下进行的 研究工作及有实践取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，指导教师对此进行了审定。本人拥有自主知识产权，没有抄袭，剽取他人成果，由此造成的知识产权纠纷有本人负责。 XXX
目录 摘要..............................................................................................错误！未定义书签。1醇酸树脂的发展.......................................................................错误！未定义书签。 1.1醇酸树脂40年的发展...................................................错误！未定义书签。 1.2醇酸树脂的特点 (1) 1.3品种不断扩大.................................................................错误！未定义书签。2醇酸树脂涂料的研究发展 . (2) 2.1合成醇酸树脂涂料的原料 (2) 2.2醇酸树脂水性化研究 (3) 3醇酸树脂涂料生产加热方法 (4) 3.1炉灶法 (4) 3.2电加热法 (4) 3.2.1工频电感加热 (4) 3.2.2电阻远红外加热 (4) 3.3导热油加热 (4) 4对醇酸树脂涂料的改性研究 (5) 4.1自干型水性醇酸树脂漆 (5) 4.2丙烯酸改性水性醇酸树脂 (6) 4.3有机硅改性水性醇酸树脂 (6) 4.4聚氨酯改性水性醇酸树脂 (7) 5醇酸树脂涂料的应用 (5) 5.1木器装饰涂料 (5) 5.2铁道车辆装饰涂料 (6) 5.3汽车工业装饰涂料 (6) 5.4建筑领域涂料 (6) 6醇酸树脂涂料的前景 (7) 7参考文献 (8)
废弃PET降解产物改性水性醇酸树脂及其微胶囊的制备 废弃PET降解产物改性水性醇酸树脂及其微胶囊的制备 近年来，塑料废弃物的处理和资源化利用已经成为全球关注的热点问题。PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）作为一种广泛 使用的塑料，在生活中产生大量的废弃物。然而，PET由于其 结构的稳定性，使其降解速度缓慢，导致其大量积累在自然环境中。为了有效利用废弃的PET，改性水性醇酸树脂及其微胶 囊已经成为一项研究热点。本文将从废弃PET的降解产物出发，介绍其改性水性醇酸树脂及微胶囊的制备方法及其研究进展。 首先，我们需要了解PET的降解产物。PET的分解过程可 以通过热分解、化学降解、生物降解等方式实现。其中最常用的是化学降解方法，通过在高温高压下加入触媒，使PET分解为低分子量的化合物。这些化合物可以通过进一步的化学反应，如酯交换反应和酸酐水解反应，生成水性醇酸树脂的原料。 接下来，我们将介绍水性醇酸树脂的制备方法。一种常用的方法是在反应体系中添加可溶于水的表面活性剂，使得醇酸树脂能够均匀分散在水中形成胶体溶液。然后，通过添加交联剂，如异氰酸酯或双醚，使醇酸树脂交联成固体颗粒。最后，通过固液分离、干燥等工艺将固体颗粒制备成水性醇酸树脂的微胶囊。 在制备水性醇酸树脂微胶囊的过程中，一些关键的参数需要进行优化。首先是表面活性剂的选择和添加量，表面活性剂的种类和浓度会对醇酸树脂的分散性和稳定性产生影响。其次是交联剂的种类和添加量，合适的交联剂可以增加微胶囊的稳定性和机械强度。此外，反应温度、pH值、搅拌速度等因素 也会对微胶囊的形态和性能产生影响。
改性水性醇酸树脂微胶囊在一系列应用中展现出了良好的性能。例如，在油墨领域，由于微胶囊具有良好的固体颗粒状态和膜壁结构，使得油墨具有更好的稳定性和印刷性能。此外，在涂料、胶黏剂等领域，改性微胶囊的引入使得产品具有较高的耐候性、抗渗透性和防腐性能。 总之，废弃PET降解产物改性水性醇酸树脂及其微胶囊的制备提供了一种有效利用废弃塑料的方法。通过合理优化制备工艺和参数，可以制备出具有良好性能的水性醇酸树脂微胶囊，推动塑料资源化利用的发展，减少塑料污染对环境的影响，促进可持续发展的进程 综上所述，通过酸树脂均匀分散在水中形成胶体溶液，再通过交联剂使其交联成固体颗粒，最终制备成水性醇酸树脂微胶囊，是一种有效利用废弃塑料的方法。在制备过程中，关键参数如表面活性剂和交联剂的种类和添加量、反应温度、pH 值、搅拌速度等需要进行优化。改性水性醇酸树脂微胶囊在油墨、涂料、胶黏剂等领域展现出良好的性能，具有较高的稳定性、机械强度、耐候性、抗渗透性和防腐性能。这种方法推动了塑料资源的再利用，减少了塑料污染对环境的影响，促进了可持续发展的进程
醇酸树脂生产制法 醇酸树脂是一种经缩合醋化的聚合物,其合成原料是多官能醇、多元酸和植物油或脂肪酸,以聚酯为主链,侧链为不饱和脂肪酸、残留经基或基,侧链的分子量较低。醇酸树脂固化是由侧链不饱和脂肪酸或经基与其他树脂缩合来实现的。制备醇酸树脂的方法主要有四种,分别为醇解法、脂肪酸法、脂肪酸-油法以及油稀释法。 醇解法 醇解法是将油、多元醇与多元酸同时加入反应器加热酯化。在酷化过程中,多官能醇与酸的酷化较容易,生成的聚合物不溶于油,因而形成非均相体系,并且在低反应程度即产生凝胶化,此时油或脂肪酸未参与反应。通常采用单甘油酷来克服不相溶问题。醇解法是在催化剂存在下,在220~240C下,油与多元醇进行醇解,重新分配脂肪酸,醇解完成后,加入二元酸,如邻苯二甲酸酐,生成均相树脂。在合成醇酸树脂时,醇解是否完全,对产品的分子大小和结构有很大的影响,它影响着醇酸树脂的分子结构与分子量分布。醇酸反应与酯交换反应类似,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、未醇解的甘油三酸脂和游离的甘油。醇解程度的检测是检测醇解物在乙醇中的溶解性。检测方法是取出1体积的醇解物,向其中加入大于3体积的乙醇,若溶液澄清透明,则表明醇解完全,此时可与多元酸进行聚
酷化阶段的反应。常用的醇解催化剂主要为氧化物。催化剂的加入对醇解的程度无影响,对醇解的速率有很大的提高。甘油一酸酯在醇解平衡体系中的含量标志醇解反应的程度,甘油一酸醋含量高,不仅醇酸树脂透明性好,而且分子量分布窄,涂膜有较好的耐水性好,较理想的硬度。含25%左右的甘油一酸酯可以得到透明均一的醇酸树脂溶液。醇解法优点是:生产成本较低,对原料的腐烛性小,且生产工艺的操作容易控制。缺点是:酸值不易下降,树脂干性不好,涂膜的硬度不闻。 脂肪酸法 脂肪酸法是向反应器中一次性加入多官能醇、多元酸(酐)和脂肪酸,搅拌升温至温度达到210~260C ,酯化直到所需的聚合度,将树脂溶解成溶液,过滤净化。但这种一步酯化法没有考虑到多元醇的不同位置的经基、脂肪酸的基、苯二甲酸肝的肝基、苯二甲酸酐形成的半酯基之间的反应活性不同以及不同酷结构之间酯交换非常慢的特点。多官能醇、苯二甲酸酐与一部分脂肪酸反应,控制较低的酸值,合成出的主链有较高的分子量;再将余下的脂肪酸加入,生成酸值树脂,这部分脂肪酸为侧链。脂肪酸法制得的的醇酸树脂具有较大的粘度且颜色浅、干燥性能和耐化学药品性较理想。该法的最大优点是配方有很大的灵活性,可使用多种多元醇或多元酸。选取不同种类的脂肪酸可改变所需醇酸树脂的性能,相比亚麻酸,纯亚油酸可减少涂膜的变黄性。该法的缺点是:
水性醇酸树脂的制备及应用性能研究 水性醇酸树脂的制备及应用性能研究 引言： 近年来，水性涂料作为一种环保、低VOC（挥发性有机化合物）的涂料，得到了广泛的应用和发展。其中水性醇酸树脂作为一种重要的水性树脂材料，具有良好的分散性、耐溶剂性、耐水性和优异的涂膜性能，逐渐受到人们的关注。本文对水性醇酸树脂的制备方法和应用性能进行研究，旨在深入了解该材料在涂料领域的应用潜力。 一、水性醇酸树脂的制备方法 水性醇酸树脂的制备主要包括以下几个步骤： 1. 醇酸树脂酯化反应：将缩醛、缩酮等醇酸化合物与多 元醇通过酯化反应进行反应，生成醇酸树脂。 2. 醇酸树脂的乳化：将醇酸树脂与适量的表面活性剂和 乳化剂进行混合，通过机械剪切等方法使其分散均匀形成乳液。 3. 乳化液的稳定：通过调节pH值、溶剂选择等方法，使乳液达到稳定的状态。 4. 乳液的固化：将乳液导入反应釜中，在适当的温度和 时间下进行固化，得到水性醇酸树脂。 二、水性醇酸树脂的应用性能 1. 分散性能：水性醇酸树脂具有良好的悬浮性和分散性，能 够与颜料等进行良好的分散，使涂料颜色均匀，涂膜光亮。 2. 耐溶剂性能：水性醇酸树脂在受到溶剂的刺激下能保 持其涂膜完整性，不发生溶胀、起皮等现象。 3. 耐水性能：水性醇酸树脂具有良好的耐水性能，涂膜 在潮湿环境中能保持稳定，不发生开裂、剥落等现象。
4. 涂膜性能：水性醇酸树脂具有优良的涂膜性能，涂膜 坚硬、耐磨损、耐候性好，能够满足各类涂料的需求。 三、水性醇酸树脂的应用领域 1. 汽车涂装：水性醇酸树脂作为涂料的基础材料，能够很好 地满足汽车涂装领域的环保要求，同时具有良好的涂膜性能，能够提高汽车涂层的耐候性和耐腐蚀性。 2. 木器涂装：水性醇酸树脂能够与木材表面产生良好的 结合，形成坚韧的涂膜，具有良好的耐磨损性和耐久性，广泛应用于木器涂装领域。 3. 金属涂装：水性醇酸树脂具有较好的防腐性能和耐磨 性能，适用于金属涂装领域，能够提高金属涂层的耐候性和抗腐蚀性。 4. 建筑涂料：水性醇酸树脂作为建筑涂料的基础材料之一，具有良好的耐水性和耐候性，能够保持涂料的长久持久性，广泛应用于建筑装饰领域。 结论： 水性醇酸树脂作为一种环保、低VOC的涂料材料，在涂料领域有着广泛的应用潜力。通过对其制备方法和应用性能的研究，可以优化其制备过程，提高产品的性能和质量，进一步推动水性醇酸树脂的应用发展。相信在未来的研究中，水性醇酸树脂将在更多领域中得到应用，为涂料行业的可持续发展做出贡献 综上所述，水性醇酸树脂作为一种环保、低VOC的涂料材料，在汽车涂装、木器涂装、金属涂装和建筑涂料等领域具有广泛的应用潜力。其具有优良的涂膜性能，如坚硬、耐磨损、耐候性好，能够满足各类涂料的需求。通过优化其制备过程和提高产品的性能和质量，水性醇酸树脂的应用发展将进一步推
水性醇酸树脂的合成及影响因素研究进展 综述了水性醇酸树脂的制备方法和应用。介绍了油、单体、乳化剂、中和剂、助溶剂、醇的种类及其用量、酸值、油度、不同反应温度对水性醇酸树脂性能的影响，并对其应用前景进行了展望。 标签：醇酸树脂；乳化法；影响因素 水性醇酸树脂是由醇酸树脂水性化得到的一种树脂，具有耐腐蚀性、耐候性和快干性等，又同时具有一定柔韧性和较好的抗冲击性能，可广泛用作涂料和胶粘剂[1～3]。由于引入了亲水基团，因而其耐水性比传统溶剂型醇酸树脂略差；由于水性醇酸树脂含有大量可进一步常温反应的双键，使交联度增加，所以其耐水性比丙烯酸酯类聚合物乳液的耐水性好。Dhoke S K 等[4]以二甲基乙醇胺（DMEA）为中间介质，氨基树脂（HMMM）作为交联剂，以醇酸树脂为基本原料制备了性能良好的水性防腐性涂料。与其他涂料相比，水性醇酸树脂涂料还具有兼容性、保光性和耐水性[5，6]，降低了火灾事故的发生率，并且较容易用水稀释和清洗[7]。 随着社会的不断发展，环保问题越来越受到人们的重视，化工企业排放的物质也对环境污染造成一定的影响，因而研制挥发性有机物（VOC）[8]含量低的水性醇酸树脂已成为重要的发展方向。本文对醇酸树脂的水性化研究进展进行了较全面的综述。 1 水性醇酸树脂的合成工艺 最早的水分散型醇酸树脂是由英国公司[9～12]提出的，合成水性醇酸树脂的关键在于将醇酸树脂水性化。将油溶性树脂转变为水溶性树脂，一般采用在高分子化合物的结构上引入亲水性极性基团的化学方法，进而获得水溶性树脂。根据是否添加表面活性剂将制备方法分为外乳法和内乳法。 1.1 内乳法 内乳法是不添加表面活性剂达到树脂分散于水中的目的，即达到水性化。根据乳化方法可分为3种。 1.1.1 成盐法 该方法首先选择一种溶剂作为共溶剂，在共溶剂里通过聚合反应，在醇酸树脂中引入一定量的强亲水基团，然后用酸或碱中和成盐，加水稀释。成盐法属于最常用的一种方法，应用比较广泛。闫福安等[13]将六氢苯酐、间苯二甲酸、亚麻酸、水性单体及三羟甲基丙烷通过聚合反应合成水性自干醇酸树脂，并分析了温度、油度、催干剂对实验的影响；赵超[14]以亚麻油脂肪酸、三羟甲基丙烷、苯酐、偏苯三酸酐和顺酐为原料采用成盐法合成水性醇酸树脂，通过实验分析当
醇酸树脂的制备方法与工艺优化研究 醇酸树脂是一种常见的高分子化合物，广泛应用于胶粘剂、涂料、塑料等领域。其制备方法和工艺优化对于提高产品质量和降低生产成本具有重要作用。本文将从制备方法和工艺优化两个方面探讨醇酸树脂的研究进展。 一、醇酸树脂的制备方法 1. 酐法制备醇酸树脂 酐法是一种常用的制备醇酸树脂的方法。该方法以醇酸酐为原料，在催化剂的 存在下进行酯化反应生成醇酸树脂。具体步骤如下：将醇酸酐和醇酸以一定的摩尔比例混合，加入合适的催化剂，进行反应。反应温度和时间可以根据不同的原料和产品要求进行调整。 2. 酯交换法制备醇酸树脂 酯交换法是一种常见的制备醇酸树脂的方法。该方法以醇酸酯为原料，在催化 剂存在下进行酯交换反应生成醇酸树脂。具体步骤如下：将醇酸酯和醇酸以一定的摩尔比例混合，加入合适的催化剂，进行反应。反应温度和时间可以根据不同的原料和产品要求进行调整。 二、醇酸树脂的工艺优化研究 1. 催化剂的选择和优化 催化剂在醇酸树脂的合成中起着至关重要的作用。不同的催化剂对反应速率、 产品质量和产率均有影响。因此，选择合适的催化剂并优化其用量是工艺优化的关键步骤之一。常用的催化剂包括酸性催化剂、碱性催化剂和金属催化剂等。应根据具体的反应类型和目标产品的要求选择适合的催化剂，通过调整催化剂的用量来达到最佳反应条件。
2. 反应条件的优化 反应温度、反应时间和反应物比例是影响醇酸树脂合成过程的重要因素。通过 对反应条件的优化，可以提高反应速率和产率，减少副反应产物的生成。合理选择反应温度和时间，控制反应物的比例，可以达到最佳反应条件。同时，根据目标产品的要求，可以通过调整反应条件来控制醇酸树脂的分子量和物化性能。 3. 原料的优化选择 醇酸树脂的性能受原料的影响较大。选择合适的原料可以提高产品质量和产率。在选择原料时，应考虑反应性、纯度和成本等因素。合理选择原料组成和比例，可以进一步优化工艺条件和产品性能。 4. 工艺流程的改进 醇酸树脂的制备过程中，工艺流程的改进可以提高产品的质量和降低生产成本。通过改变反应步骤的次序、调整反应器的尺寸和设计高效的分离装置，可以实现反应过程的连续化和自动化，提高生产效率和产品的稳定性。 综上所述，醇酸树脂的制备方法和工艺优化对于提高产品质量和降低生产成本 具有重要作用。通过选择合适的制备方法、优化反应条件和改进工艺流程，可以实现醇酸树脂的高效制备和优质生产。未来的研究应进一步探索新的制备方法和工艺优化策略，以满足不同领域对醇酸树脂的需求。
醇酸树脂工艺设计开题报告 醇酸树脂工艺设计开题报告 摘要： 本文旨在探讨醇酸树脂工艺设计的相关问题。首先，介绍了醇酸树脂的基本概念和特性。然后，分析了醇酸树脂工艺设计的重要性和应用领域。接着，讨论了醇酸树脂工艺设计中的关键问题和挑战。最后，提出了未来研究的方向和目标。 1. 引言 醇酸树脂是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用前景。醇酸树脂工艺设计是指在制备醇酸树脂产品时，根据材料的特性和要求，设计出合理的工艺流程和参数。醇酸树脂工艺设计的优化对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。 2. 醇酸树脂的基本概念和特性 醇酸树脂是由醇和酸反应形成的高分子化合物。它具有优异的物理性质和化学稳定性，可用于制备各种材料，如涂料、胶粘剂和塑料等。醇酸树脂具有可调节的粘度、硬度和耐腐蚀性等特点，因此在工业生产中得到广泛应用。 3. 醇酸树脂工艺设计的重要性和应用领域 醇酸树脂工艺设计的优化可以提高产品的性能和质量，降低生产成本。通过合理选择反应条件和添加剂，可以调节醇酸树脂的性质，满足不同领域的需求。目前，醇酸树脂工艺设计已广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料和高分子材料等领域。 4. 醇酸树脂工艺设计中的关键问题和挑战
在醇酸树脂工艺设计中，存在着一些关键问题和挑战。首先，醇酸树脂的反应 机理和动力学过程尚不完全清楚，需要进一步研究。其次，醇酸树脂的合成方 法和工艺流程需要优化，以提高产品的性能和质量。此外，醇酸树脂的可持续 性和环境友好性也是当前亟待解决的问题。 5. 未来研究的方向和目标 未来的研究应重点关注以下方向和目标。首先，深入研究醇酸树脂的反应机理 和动力学过程，为工艺设计提供理论基础。其次，开发新的合成方法和工艺流程，以提高产品的性能和质量。此外，探索醇酸树脂的可持续性和环境友好性，推动工艺设计向绿色化方向发展。 结论： 醇酸树脂工艺设计是一项重要的研究领域，对于提高产品质量、降低生产成本 具有重要意义。在未来的研究中，需要深入研究醇酸树脂的反应机理和动力学 过程，优化合成方法和工艺流程，并探索可持续性和环境友好性。通过不断的 努力，我们相信醇酸树脂工艺设计将为各个领域的发展做出更大的贡献。
第三章醇酸树脂 第一节 概述 多元醇和多元酸可以进展缩聚反响，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。 醇酸树脂涂料具有漆膜附着力好、光亮、饱满等特点，且具有很好的施工性。但其涂膜较软，耐水、耐碱性欠佳。醇酸树脂可与其他树脂〔如硝化棉、氯化橡胶、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨脂树脂、氨基树脂〕配成多种不同性能的自干或烘干漆，广泛用于桥梁等建筑物以及机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。此外，醇酸树脂原料易得、工艺简单，符合可持续开展的社会要求。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％。 第二节 醇酸树脂的分类 一、 按改性用脂肪酸或油的干性分 〔1〕干性油醇酸树脂：由高不饱和脂肪酸或油脂制备的醇酸树脂，可以自干或低温烘干，溶剂用200号溶剂油。该类醇酸树脂通过氧化交联枯燥成膜，从*种意义上来说 , 氧化枯燥的醇酸树脂也可以说是一种改性的干性油。干性油漆膜的枯燥需要很长时间 , 原因是它们的相对分子质量较低 , 需要多步反响才能形成交联的大分子。醇酸树脂相当于 " 大分子 〞 的油 , 只需少许交联点 , 即可使漆膜枯燥 , 漆膜性能当然也远超过干性油漆膜。 〔2〕不干性油醇酸树脂：不能单独在空气中成膜，属于非氧化枯燥成膜 , 主要是作增塑剂和多羟基聚合物〔油〕。用作羟基组分时可与氨基树脂配制烘漆或与多异氰酸酯固化剂配制双组分自干漆。 〔3〕半干性油醇酸树脂：性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。 二、 按醇酸树脂油度分 包括长油度醇酸树脂、短油度醇酸树脂、中油度醇酸树脂。 油度表示醇酸树脂中含油量的上下。 油度 (OL) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量〔0W 〕与树脂理论产量〔t W 〕之比。其计算公式如下： 以脂肪酸直接合成醇酸树脂时，脂肪酸含量〔OLf 〕为配方中脂肪酸用量〔f W 〕与树脂理论产量之比。 t W =单体用量—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 为便于配方的解析比较，可以把OLf 换算为OL 。油脂中，脂肪酸基含量约为 95 % , 所以： 引入油度〔OL 〕对醇酸树脂配方有如下的意义： (1) 表示醇酸树脂中弱极性构造的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯构造极性较弱，弱极性构造的含量，直接影响醇酸树脂的可溶性 , 如长油醇酸树脂溶解性好，易溶于溶剂汽油 , 中油度醇酸树脂溶于溶剂汽油-二甲苯混合溶剂 , 短油醇酸树脂溶解性最差，需用二甲苯或二甲苯 / 酯类混合溶剂溶解；同时，油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有影响，弱极性构造含量高，光泽高、刷涂性、流平性好；
环氧改性自干型水性醇酸树脂的影响因素分析 袁腾;周闯;周健;黄家健;涂伟萍;杨卓鸿 【摘要】采用亚麻油、甘油、邻苯二甲酸酐以及顺丁烯二酸酐作为原料合成醇酸树脂,并在酯化反应中后期加入环氧树脂,利用醇酸树脂分子端羧基与环氧基的反应对醇酸树脂进行改性.环氧树脂的分子量越大,在溶剂中溶解度越小,与醇酸树脂的混溶性越差;醇酸树脂的酸值越低,与环氧树脂的混溶性越差,经环氧树脂改性后的醇酸树脂,分子量分布相对较窄,而且大分子量组分的比例明显增加,证明环氧树脂确实起到了增加醇酸树脂分子量、改善其涂膜性能的作用.选用中等分子量的环氧树脂E-20,用量为理论计算值的90%左右,质量分数为19%,最佳投料时间为35~40 mg KOH/g,此时环氧树脂与醇酸树脂的混溶性好,反应程度高,产物基本透明,粘度适宜.%This research adopts the linsee doil,glycerine,phthalic anhydride and maleic anhydride as raw materi-als based alkyd resin synthesis,and in middle and later periods of the esterification reaction of epoxy resin,u-sing alkyd resin molecular end carboxyl and the reaction of epoxy groups of modified alkyd resin.The higher the molecular weight of epoxy resin,the smaller the solubility in the solvent,mixed with alkyd resin soluble the worse;alkyd resin,the lower the acid value,and the miscibility of epoxy resin,the epoxy resin modified alkyd resin,relatively narrow molecular weight distribution,and the proportion of large molecular weight compo-nents significantly increased,prove that really played an increase alkyd resin epoxy resin molecular weight and improve the coating performance.Choose medium molecular weight of epoxy resin E- 20,amount to about 90%of the theoretical calculation value,the mass