苯乙烯化学改性醇酸树脂的机理及工艺优化

苯乙烯化学改性醇酸树脂的机理及工艺优化苯乙烯化学改性醇酸树脂的机理及工艺优化1、前言醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂，具有合成技术成熟、制造工艺简便、原料易得以及树脂涂膜综合性能好等特点，在涂料用合成树脂中用量最大用途最广。

据有关统计资料报道，1997年全国涂料总产量为135万吨，其中醇酸树脂涂料约为35万吨，占合成树脂的52.9％；英、美等发达国家占30％～40％，居合成树脂之首。

但醇酸树脂涂料也存在一些缺点，如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等，这将导致施工周期延长，也影响其应用范围。

针对以上问题，综合国内外有关醇酸树脂改性方面的文献报道，本文通过对几种不同化学改性醇酸树脂方法进行比较，研究了苯乙烯改性醇酸树脂的机理，同时，在基础醇酸树脂合成及苯乙烯改性醇酸树脂两方面进行了工艺优化。

研究结果将对快干醇酸树脂的工业化生产提供理论指导和有力的借鉴。

2 苯乙烯化学改性醇酸树脂的方法比较与机理研究传统的不饱和油(脂肪酸)改性的醇酸树脂分子中具有羟基、羧基、双键、酯基等反应性基团，因此，可以通过化学合成的途径引入其他活性基团，使醇酸具有广泛化学改性的基础。

化学改性可以分为以下几类：如改性剂起羧基作用、改性剂起羟基作用以及利用双键反应的化学改性等。

化学改性中尤以利用双键反应的化学改性最为重要，其中以苯乙烯类改性最为典型，主要有共聚法和预聚物法两大类。

2.1 共聚法乙烯类单体改性醇酸树脂常采用共聚法。

按照共聚法中苯乙烯的加入时间及加入方式不同，可分为前苯乙烯化和后苯乙烯化两种方法。

2.1.1 前苯乙烯化法前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和单甘油酯的苯乙烯化法三种。

对以上几种苯乙烯改性方法的工艺要点分述如下。

(1)植物油苯乙烯化法该法的工艺要点为：首先，苯乙烯单体和油在引发剂存在下反应，生成共聚油这种均一产物，该产物可直接代替植物油制备醇酸树脂。

苯乙烯化的植物油，先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸单甘油酯，然后用苯酐等多元酸进行酯化。

醇酸树脂合成工艺及质量的改进
醇酸树脂是一种特殊类型的树脂，由苯乙烯和醇酯开发而来，广
泛应用于制药、化妆品和食品行业。

醇酸树脂的合成工艺在科学研究、学术发表和实际应用中一直处于领先地位。

然而，如何提高醇酸树脂
的合成工艺及其质量还有待实现。

首先，采用分子筛质量分选、细分聚合工艺和催化剂活性测试来
改进醇酸树脂合成工艺。

分子筛质量分选技术可以提高醇酸树脂的合
成效率，并使其分子量分布更加均匀，而细分聚合工艺可以有效控制
重叠与分子量的平衡。

此外，采用催化剂活性测试可以保证合成条件
的安全性、稳定性和结果的可靠性。

其次，采用醇酸树脂的物理性质分析技术及成分分析技术可以对
醇酸树脂的质量进行有效检测。

物理性质分析可以检测出醇酸树脂的
粘度、析出率、淀积率Q/S等特性，而成分分析则可以检测树脂中的
重金属含量等有毒物质。

此外，改善醇酸树脂合成工艺及质量还可以通过采用新型材料、
温度控制、加入润湿剂等方法来实现。

新型材料可以提高醇酸树脂的
抗热性，再通过温度控制增加树脂的稳定性，使其在处理过程中不易
变质；同时，加入润湿剂可以增强醇酸树脂的加工性能，使其在加工
过程中更加顺利。

综上所述，完善醇酸树脂的合成工艺及质量，可以通过对醇酸树
脂的质量检测、合成条件的改进和新型材料的应用等方法来实现。

醇酸树脂改性经过多年的研究,对醇酸树脂合成技术的掌握已经相对透彻。

其合成原料易得,工艺简单,漆膜综合性能好。

但醇酸树脂也存在缺陷,比如涂膜干燥较慢,硬度较低,耐水性不理想等,对其性能的提高必须通过改性的方法。

当前对醇酸树脂进行改性的方法主要有丙稀酸树脂改性、有机硅改性、苯乙烯改性、纳米材料改性等。

丙稀酸改性醇酸树脂采用丙稀酸树脂改性后的醇酸树脂,其干性、硬度、耐候性等都有提高。

丙炼酸改性醇酸树脂主要有物理混合和化学改性两种方法。

物理混合法是在加入阻聚剂与催化剂的前提下,由多官能醇和丙稀酸合成,用苯类作为溶剂。

溶剂作为带水剂,能够促进反应进行,制得多元醇丙稀酸酯。

常用的丙稀酸酷有季戊四醇四丙稀酸酷、三轻甲基丙烧三丙稀酸酷。

丙稀酸酷中的多元醇和醇酸树脂共混后,能提高醇酸树脂的固体份,漆膜干燥性能和硬度都有提高。

余樟清等合成了聚丙稀酸酷和醇酸树脂的复合乳液,其采用的是乳液聚合法,研究表明,提高反应聚合的温度和加大引发剂的用量能够改善乳液的稳定性能,且提高醇酸树脂的用量比例,乳液的机械稳定性能和耐水性也有提升。

化学改性法有共聚法和接枝共聚法。

共聚法是先合成出醇酸树脂,然后加不饱和单体进行共聚。

接枝共聚法是首先制备出有活性基团的丙稀酸预聚体,再与醇酸树脂反应。

接枝共聚常用的是单甘油酯化法,首先合成出含轻基的丙稀酸的预聚物,用单甘油酯酷化,再加入苯酐、多元醇酯化制得醇酸树脂。

赵其中等用醇解法制备出了丙稀酸醇酸树脂,研究表明,植物油的种类和油度、两稀酸预聚物的分子量大小、丙稀酸树脂用量的比例和酷化反应进行的程度对丙稀酸改性醇酸树脂的性能都有影响,改性产物综合了丙稀酸酷与醇酸树脂的优良性能,漆膜的干性、硬度和耐水性等都有显著提高。

有机硅类改性醇酸树脂有机硅类涂料具有优异的电绝缘性能、耐高温和耐腐烛性能,利用有机硅改性醇酸树脂能显著提高醇酸树脂的耐候性和耐热性。

通过冷拼的方法用有机硅改性后的醇酸树脂,户外耐候性显著提高。

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。

苯乙烯对醇酸树脂的改性化工中的醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。

该脂具有合成技术性能好、制造工艺简便、树脂涂膜综合性能好等特点，广泛运用于涂料的生产加工。

以下是苯乙烯对醇酸树脂的改性。

 在化工生产中醇酸树脂涂料也有一些不足之处，如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等，这将导致施工周期延长，也影响其应用范围。

运用苯乙烯化学对醇酸树脂的改性能够对快干醇酸树脂的工业化生产提供帮助。

 （一）共聚法。

 乙烯类单体改性醇酸树脂常采用共聚法。

按此法中苯乙烯的加入时间及加入方式不同，可分为前苯乙烯化和后苯乙烯化两种方法。

 1.前苯乙烯化法。

前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和单甘油酯的苯乙烯化法三种。

(1)植物油苯乙烯化法。

该法的工艺要点为：首先，苯乙烯单体和油在引发剂存在下反应，生成共聚油这种均一产物，该产物可直接代替植物油制备醇酸树脂。

苯乙烯化的植物油，先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸单甘油酯，然后用苯酐等多元酸进行酯化。

(2)脂肪酸的苯乙烯化法。

该法的工艺要点为：先将苯乙烯和引发剂滴加进盛有DCO酸的反应釜中，进行脂肪酸的苯乙烯化反应，然后真空蒸馏除去剩下的苯乙烯，再向反应釜中加入甘油等多元醇，在惰性气体保护下进行醇解，最后加入配方量的苯酐等多元酸进行酯化。

(3)单甘油酯的苯乙烯化法。

该法的工艺要点为：以适当配比的含共轭双键和非共轭双键的混合植物油为原料，加入LiOH等醇解催化剂，并用一部分甘油、季戊四醇等多元醇进行醇解，生成单甘油酯;然后加入苯乙烯、二甲苯和引发剂，在适宜温度下进行单甘油酯的苯乙烯化反应，生成苯乙烯化单甘油酯;再用多元酸(如苯酐)及剩余的甘油酯化，生成苯乙烯化醇酸树脂。

 2.后苯乙烯化法。

后苯乙烯化法又称为醇酸树脂的苯乙烯化法。

该法的工艺要点是：首先合成含共轭双键的基础醇酸树脂，然后用基础醇酸树脂和苯乙烯单体(有时还包括少量丙烯酸类单体)，在引发剂存在及合适温度条件下，进行共聚反应(即醇酸树脂的苯乙烯化)，直至得到我们所要求的粘度。

苯乙烯改性桐油基醇酸树脂的合成研究XQU J Q瞿金清,陈焕钦(华南理工大学化工所,广东广州510640)摘 要: 采用桐油和苯乙烯为原料,合成苯乙烯改性桐油基醇酸树脂。

研究了桐油和苯乙烯含量对改性醇酸树脂性能的影响,并对改性树脂的分子质量、涂膜性能和红外光谱进行了测定。

结果表明,苯乙烯改性桐油基醇酸树脂涂膜具有快干、高硬度和耐水性好等优点。

关键词: 桐油;苯乙烯;醇酸树脂中图分类号:TQ 633 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2001)03-0063-06醇酸树脂的合成技术成熟、制造工艺简便、原料易得以及涂膜综合性能较好,是用量最大、用途最广的涂料树脂品种。

但醇酸树脂涂料也存在一些不足之处,如涂膜干燥缓慢、硬度较低、耐水性不好等,降低了醇酸树脂的施工质量和施工效率,限制了醇酸树脂涂料的应用领域,因此对醇酸树脂进行改性研究一直很受关注[1]。

苯乙烯改性醇酸树脂涂料具有快干、硬度高、色泽浅、成本低和耐水性好等优点,广泛应用于制备快干漆和船舶漆,是改性醇酸树脂的重要品种[2]。

桐油是我国的传统油脂产品,年产量约10万t,占世界总产量的80%左右,但我国桐油利用技术水平较低,桐油产品存在颜色深和成分杂等缺点,因此利用化学方法对桐油进行改性研究,已成为研究热点[3]。

本研究采用桐油合成桐油基醇酸树脂,应用苯乙烯与桐油基醇酸树脂进行共聚合反应,制备快干、高硬度、耐水性好的苯乙烯改性桐油基醇酸树脂涂料。

1 改性原理苯乙烯改性桐油基醇酸树脂主要通过苯乙烯与醇酸树脂分子所含的共轭CC 双键进行化学反应,将聚苯乙烯的优点结合到醇酸树脂中,赋予醇酸树脂以新的特性(如硬度高、快干、耐水性好等),扩展醇酸树脂在涂料领域的新用途。

桐油脂肪酸中含90%共轭双键,苯乙烯与桐油基醇酸树脂在共聚过程中,通常发生如下反应:(1)苯乙烯单体与桐油中的共轭双键发生1,4或1,2加成反应,即二烯加成反应;(2)苯乙烯单体与豆油中非共轭双键的反应,通过活性亚甲基的氢转移来进行;(3)在引发剂作用下苯乙烯自聚,生成苯乙烯均聚X收稿日期:2001-02-02作者简介:瞿金清(1970-),男,湖北洪湖人,讲师,博士,主要研究方向为精细化学工程。