水性醇酸树脂ppt课件
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涂料醇酸树脂课件
椰子油、蓖麻油、棉子油、豆油、亚麻油、桐油 等。
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热，因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象，这种反应在实际生产中用旳不 多，只有用间苯二甲酸时才采用。
例：设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节：（1）、按油长估计过量值，参照 181页经验数据。选18%，列出各原料 旳量 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：
74 36.2 9 101.2
（2）拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
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， 粘度忽然迅速增长，形成凝胶物，称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂，占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%，苯二甲酸酐>35%，豆油、
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， 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热，因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象，这种反应在实际生产中用旳不 多，只有用间苯二甲酸时才采用。
例：设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节：（1）、按油长估计过量值，参照 181页经验数据。选18%，列出各原料 旳量 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：
74 36.2 9 101.2
（2）拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
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， 粘度忽然迅速增长，形成凝胶物，称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂，占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%，苯二甲酸酐>35%，豆油、
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， 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
涂料涂装工艺第四章醇酸树脂ppt课件
4.2.7 醇酸树脂特点
价格低；表面张力低，很少缩边、缩孔 颜料易分散不絮凝；可以气干避免加入 固化剂产生潜在固化毒性。
保色性差；难达到高固含量；烘烤时产 生污染；耐碱性差（有酯存在）。
4.3 醇酸树脂改性
4.3.1 物理改性 硝基纤维素改性：适用不干性油或者干性油的
短、中油度醇酸树脂，改进干率、硬度、耐化 学品性、耐溶剂性。 橡胶及其衍生物：自干型中长油度醇酸，改进 干率、柔韧性、硬度、耐磨性、防火和耐水性。 抗划伤和绝缘性。 聚碳酸酯。改进干率、柔韧性、硬度、耐化学 药品、抗划伤和绝缘性。
加料量（kg） eA
346.5
1.183
77.9 148 572.4 18 554.4
2.00 3.183
eB 1.183 2.200
3.383
mo 1.183 0.394 0.550 1.000 3.127
树脂成分% 62.5
14.05 26.7 103.3 3.3 100
生产工艺
在反应釜中加入植物油、多元醇，开动搅拌升 温到120℃，停止搅拌加入催化剂（PbO或者 LiOH 0.5%),再开搅拌升温到230℃～ 240℃ 保温0.5h，取样测醇容忍度，达到终点降温到 200℃，慢慢加入苯酐，加完苯酐后加回流二 甲苯，慢慢开启搅拌，并且加入少量硅油，使 反应进行到终点。
甲苯二异氰酸酯
O C N
C H 2
N C O
MDI 二苯甲烷二异氰酸酯
4.3.4环氧改性
主要改性气干型醇酸树脂： 干性植物油和多元醇进行醇解后，降温 加入环氧树脂，与醇解物进行反应，然 后加苯酐进行酯化。环氧树脂一般加入 5%。 环氧树脂改性后，可以提高耐热、耐水、 耐碱性，改进漆膜附着力。
水性醇酸树脂ppt课件
上海市涂料研究所
配漆要点
5 成漆须在弱碱性条件下保存。PH值的调整可以使用 氨水、三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺。树脂的粘度会随 PH值升高而增大。
6 产品的粘度主要取决于PH值，储存过程中可能由于 胺的挥发造成PH值降低，从而使粘度也随之下降。可通 过补加少量氨水，使粘度恢复到初始状态。
水性醇酸STW-301 (75%) 氨水(25％) 去离子水 乙二醇丁醚 滑石粉CMS-555 沉淀硫酸钡 磷酸锌ZP-10 防锈助剂Alcophor 827 氧化铁红 水性催干剂Octa-Soligen 421 Aqua 消泡剂Foamex 810
配方用量(g)
61 3 115 9 19 38.5 37 8.5 33.5 4.5 1
水性醇酸树脂
上海涂料有限公司上海新华树脂厂
上海市涂料研究所
为什么要发展水性涂料？
国民环保意识的增强 限制VOC排放量的法律法规的制定
石油能源的紧张
向环保化和集约化方向发展
高固体含量涂料 水性涂料
粉末涂料 UV/EB固化涂料
可行性 环境的可接受性
成本
上海市涂料研究所
3.通过外加乳化剂的方式将溶剂型醇酸树脂转相乳化成醇酸树脂乳 液分散体。
上海市涂料研究所
水稀释性醇酸树脂的结构
R1
R2
R
COOH
R HO
COO
COO- B+
B
COO- B+
亲水基团
B OOC
COO
B
B OOC
上海市涂料研究所
聚合物 阴离子稳定体系
B =胺
碱性化合物
2 混合阶段
（1）在调漆釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去离子水（包括研磨色浆阶段的 冲洗水），在搅拌情况下慢慢加入水性醇酸树脂，使之稀释；然后加入氨水， 调整PH值为7~8；
水溶性醇酸树脂
干燥性
总结词
水溶性醇酸树脂干燥速度快，能够迅速固化成膜。
详细描述
水溶性醇酸树脂在常温下即可快速干燥，并且具有良好的耐候性和耐腐蚀性，能够适应各种环境条件下的使用要 求。
耐候性
总结词
水溶性醇酸树脂具有较好的耐候性，能 够承受自然环境中的各种因素影响。
VS
详细描述
由于水溶性醇酸树脂分子结构中含有的不 饱和脂肪酸等成分具有较好的耐候性能， 使得涂层在长期暴露于阳光、雨水和空气 中时不易发生老化、变色和龟裂等现象。
提高性能与品质
01
改进合成技术
通过改进合成技术，提高水溶性醇酸树脂的性能和品质，如提高涂膜硬
度、耐候性、耐腐蚀性等。
02
功能性水溶性醇酸树脂
开发具有特殊功能的水溶性醇酸树脂，如导电、抗菌、自修复等功能，
以满足不同领域的需求。
03
高固含和低粘度
研究高固含、低粘度的水溶性醇酸树脂，以提高涂料的固含量和降低
油墨领域
印刷油墨
水溶性醇酸树脂作为油墨连结料，具 有良好的印刷适性和干燥性能，广泛 应用于胶印、凹印、柔印等多种印刷 工艺。
塑料油墨
金属油墨
用于金属表面的印刷，水溶性醇酸树 脂可以提高油墨与金属表面的结合力， 增强印刷效果的持久性。
针对塑料材质的印刷，水溶性醇酸树 脂能够提供良好的附着力和耐磨性， 保证印刷品的质量和持久性。
造等行业。
其他应用领域
纤维处理剂
水溶性醇酸树脂可以作为纤维处理剂的主要成分，提高纤维制品的柔韧性和耐久 性。
皮革涂饰剂
应用于皮革制品的涂饰，能够提供良好的手感和外观效果，提高皮革制品的美观 度和耐用性。
03
水溶性醇酸树脂的性能特 点
醇酸树脂的介绍优秀课件
计算所合成树脂的油度。
解： 甘油的相对分子质量为92，固其投料的物质的量为：
43×98％/92=0.458(mol)
含羟基的物质的量为：3×0.458＝1.374(mol)
苯酐的相对分子质量为148，因为损耗2％，故其参加反应的物质
的量为： 74.50×99.5％×（1－2％）/148=0.491(mol)
用三羟甲基丙烷合成的醇酸树脂具有更好的抗水解性、抗氧化稳定 性、耐碱性和热稳定性，与氨基树脂有良好的相容性。此外还具有色泽 鲜艳、保色力强、耐热及快干的优点。乙二醇和二乙二醇主要同季戊四 醇复合使用，以调节官能度，使聚合平稳，避免胶化。
常见多元醇的物性见下表 ：
单体名称
结构式
相对分子 溶点(沸点) 密度
油度 (OL) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量（W 0 ）与树脂理论 产量（W t ）之比。其计算公式如下：
OLW0/W（t %）
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（W f ）与树脂理论产量之比：
OLfWf /W （t %）
W t =单体用量—生成水量＝甘油（或季戊四醇）用量＋油脂（或脂肪
豆油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸等）； 多元酸包括：邻苯二甲酸酐（PA）、间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲
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 % , 即
OL O f L0.9(5%)
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结构的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱，弱极性结构的含量， 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，弱极性结构含量高，光泽 高、刷涂性、流平性好； (2) 表示醇酸树脂中柔性成分的含量 。 因为长链脂肪酸残基是柔性链段 , 而苯酐聚酯是刚性链段 , 所以 , OL 也就反映了树脂的玻璃化温度（ T g ） , 或常说的 “ 软硬程度 ” ， 油度长时硬度较低，保光、保色性较差。
水性醇酸树脂
性能特点
1 具有良好的自干性和装饰性。 2 具有良好的耐盐水和耐盐雾性能。 3 具有良好的颜料润湿性和高度的剪切稳定性。 4 具有良好的附着力、柔韧性和较高的硬度。 5 具有良好的耐水性。
上海市涂料研究所
配漆要点
1 加入催干剂可室温干燥或强制干燥。本所配套的水性 催干剂加入量为纯树脂含量的4.0%~6.0%。 2 配制清漆时，应首先将乳液的PH值调整到7~8(一般用 氨水、三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺)，然后再加入水性催 干剂。树脂的粘度会随PH值的提高而增大，可适当加入去 离子水调整粘度。 3 可直接与颜填料一起研磨。但由于可使用的颜填料种 类繁多，酸碱性各不相同，使用时应进行混溶性的测试。 必要时，在加入颜填料前，需加入适量的氨水或三乙胺。 成漆的PH值应调整到7~8。 4 可加入甲醚化的氨基树脂烘烤固化，建议氨基树脂的 加入量为5:1~10:1(固体:固体)。
水性醇酸树脂
上海涂料有限公司上海新华树脂厂
上海市涂料研究所
为什么要发展水性涂料？
国民环保意识的增强 限制VOC排放量的法律法规的制定 石油能源的紧张 向环保化和集约化方向发展
高固体含量涂料
水性涂料
粉末涂料
UV/EB固化涂料
可行性 环境的可接受性 成本
上海市涂料研究所
全球涂料产品结构和技术进展趋势
涂料品种 低固含量（传统）溶剂型涂料 高固含量溶剂型涂料 水性涂料 活性体系涂料 粉末涂料 辐射固化涂料 总 计 1995年 39.5 12.5 22.5 14.0 8 3.5 100 2000年 30.5 12.0 26.0 15.0 12.0 4.5 100
水性醇酸铁红防锈底漆（耐盐雾168h）
上海市涂料研究所
醇酸树脂.ppt
四醇为四官能度醇。根据醇羟基的位置，有伯羟基、仲羟基和叔羟基之 分。它们分别连在伯碳、仲碳和叔碳原子上。羟基的活性顺序为： 伯羟基＞仲羟基＞叔羟基。
用三羟甲基丙烷合成的醇酸树脂具有更好的抗水解性、抗氧化稳定 性、耐碱性和热稳定性，与氨基树脂有良好的相容性。此外还具有色泽 鲜艳、保色力强、耐热及快干的优点。乙二醇和二乙二醇主要同季戊四 醇复合使用，以调节官能度，使聚合平稳，避免胶化。
常见的植物油的主要物性见下表：
油品
酸值
桐油
6～9
亚麻油 豆油
1～4 1～4
松浆油(妥尔油) 1～4
脱水蓖麻油 1～5
棉籽油
1～5
篦麻油
2～4
椰子油
1～4
碘值 160～173 175～197 120～143
130 125～145 100～116
81～91 7.5～10.5
皂化值
密度
色泽/号
/(g/cm3，20℃) （铁钴比色法）
（2）不干性油醇酸树脂：不能单独在空气中成膜，属于非氧化干燥 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：
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高低。
干性油（或干性油脂肪酸）的“干燥”过程是氧化交联的过程。该 反应由过氧化氢键开始，属连锁反应机理。
ROOH RO +HO
RO + CH CH CH2 CH CH (R'H) R' + O2 R'OO R'OO +R'H R '+R'OOH
用三羟甲基丙烷合成的醇酸树脂具有更好的抗水解性、抗氧化稳定 性、耐碱性和热稳定性，与氨基树脂有良好的相容性。此外还具有色泽 鲜艳、保色力强、耐热及快干的优点。乙二醇和二乙二醇主要同季戊四 醇复合使用，以调节官能度，使聚合平稳，避免胶化。
常见的植物油的主要物性见下表：
油品
酸值
桐油
6～9
亚麻油 豆油
1～4 1～4
松浆油(妥尔油) 1～4
脱水蓖麻油 1～5
棉籽油
1～5
篦麻油
2～4
椰子油
1～4
碘值 160～173 175～197 120～143
130 125～145 100～116
81～91 7.5～10.5
皂化值
密度
色泽/号
/(g/cm3，20℃) （铁钴比色法）
（2）不干性油醇酸树脂：不能单独在空气中成膜，属于非氧化干燥 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：
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高低。
干性油（或干性油脂肪酸）的“干燥”过程是氧化交联的过程。该 反应由过氧化氢键开始，属连锁反应机理。
ROOH RO +HO
RO + CH CH CH2 CH CH (R'H) R' + O2 R'OO R'OO +R'H R '+R'OOH
《醇酸树脂涂料》PPT课件
精选PPT
6
（4）醇酸树脂涂料的分类
①按加入油的种类不同分类：
干性油 （亚麻油或脱水蓖麻油）
直接涂刷成薄层，在室温与氧作用下转 化成连续的固体薄膜，可制成自干型与 烘干型的清漆及磁漆。
不干性油 （蓖麻油、棉子油或椰子油等） 不能直接用作涂料，而是与其他种类树脂 混合作用。
精选PPT
7
②醇酸树脂按油和苯酐的含量,可分为四种
用间苯二甲酸代替苯酐，制得的醇酸树 脂干燥速率有改进，耐热性更好。
精选PPT
24
树脂改性的醇酸树脂涂料 ①酚醛改性醇酸树脂涂料； ②乙烯基改性醇酸树脂涂料； ③有机硅改性醇酸树脂涂料等
精选PPT
25
思考题
1.已知醇树脂的配方：豆油（双漂） 1250.0kg（1.44kmol）；季戊四醇327.0kg （2.30kmol）；邻苯二酸酐600.0kg （4.05kmol）；黄丹0.052kg；二甲苯回流用 溶剂。反应结束后溶解于1567kg200号溶剂 油中，求所得产品油度和固体含量。
2.溶剂法生产醇酸树脂涂料的工艺如何？
精选PPT
26
精选PPT
14
OL= W o / W r % = 100×100%/206 = 49%
含油量在46-60%，故为此醇酸树脂为中 油度。
精选PPT
15
7.3.2醇酸树脂涂料生产
（1）生产方法
工业上生产醇酸树脂,根据原料不同,可分为脂 肪酸法、醇解法和酸解法。
脂肪酸法是脂肪酸、多元醇与二元酸，能互溶 形成均相体系在一起酯化，缺点是脂肪酸通常 系由油加工制造,增加了生产工序,提高了成本。 醇解法是用多元醇先将油加以醇解，使之在与 二元酸酯化时形成均相体系，可制得性能优良 的醇酸树脂。
醇酸树脂(课堂PPT)
优 点
②酯化反应时，酸值容易下 降
③制得漆膜坚硬而干性好
④色泽浅
醇解法优缺点
①成本低
优 ②工艺简单易控制 点
③原料腐蚀性小
①如脂肪酸直接来自植物油， 工艺较为复杂，增加成本
①在酸值较大时，酯化反 应速度就开始趋缓。酸值 不易下降
缺 点
②原料腐蚀性较大
缺 ②得到树脂漆膜干性比脂 点 肪酸法的差，也易泛黄
30～ 39
40～ 45
46～ 50
51～ 55
56～ 70
17
分 类 短油度
中油度
长油度
常用溶剂
甲苯、二 甲苯
二甲苯
200#溶剂 汽油松香
水
200#溶剂 汽油松香
水
200#溶剂汽 油松香水
不挥发分 /%
45～50
50
50～60
60
60～70
干燥方式
烘干
烘干和气 强制干燥、
干
气干
气干
气干
施工方式
喷涂或浸 涂
自干型醇酸树脂
烘干型醇酸树脂
挥发性漆用 醇酸树脂
二聚酸改性 醇酸树脂
无油醇 酸树脂
有机单体等改 性醇酸树脂
触变型醇酸树脂
4
1、自干型醇酸树脂（中、长油度）
主要用于各种自干和低温烘干醇酸清漆和醇酸磁 漆。
自干型醇酸树脂所制得的漆膜光泽、柔韧性、硬 度、耐油性、附着力、耐候性都能取得全面平衡 的优点。
油度
醇解速度
醇解温度
醇解 时间
容忍度
长
中
快
高
长大
短
27
新颖催化剂的应用
美国阿托（Elf Atochem）公司介绍一种新的催化剂 Fascat4350，是一种既可催化醇解又可促进酯化两种 反应（双重性）的催化剂，适应熔融法和溶剂法的长、 中、短油度醇酸树脂的制造。其用量为油的0.03%～ 0.04%，可缩短工时20%～25%，并改善树脂的色 泽和透明度。
醇酸树脂的生产工艺素材课件
具有良好的混溶性， 可与其他树脂进行混 合使用。
可通过调节配方来调 整其硬度、光泽和稳 定性等性能。
醇酸树脂的应用领域
01
02
03
油漆和涂料
用于制造各种室内外油漆 和涂料，具有优异的保色 性和耐候性。
粘合剂
用于制造需要高附着力和 耐久性的粘合剂。
复合材料
可作为基体树脂与其他材 料复合，用于制造高性能 复合材料。
VS
酯化反应过程中，需要严格控制反应 温度、压力和物料配比等参数，以确 保酯化反应的顺利进行和醇酸酯的质 量。
预聚反应阶段
预聚反应阶段是将酯化反应阶段生成的醇酸酯进行聚合，形成低聚物。
在预聚反应阶段，需要控制聚合反应的进行程度，避免过度聚合导致黏度过高或分子量过大，影响后续工艺的进行。
聚合成阶段
醇酸脂的生工素 材件
• 醇酸脂介
• 醇酸脂的生工 • 醇酸脂的性能影响因素 • 醇酸脂的生与工 • 醇酸脂的生成本与市
01
醇酸脂介
醇酸树脂的定义
01
醇酸树脂是由多元醇、多元酸和 脂肪酸通过酯化反应缩聚而成的 树脂。
02
按照主链结构可分为脂肪族、脂 环族和芳香族醇酸树脂。
醇酸树脂的特性
具有良好的柔韧性、 附着力和耐候性。
随着科技的发展，醇酸树脂的新兴应 用领域也不断涌现，如新能源、生物 医药等。这些领域的发展将为醇酸树 脂提供新的市场需求和发展空间。
THANKS
感
供应情况
目前，全球醇酸树脂的产能主要集中在发达国家，但发 展中国家的产能增长也很快。由于生产技术的不断进步， 供应量也在逐年增加。
市场前景预测
技术进步
环保法规
新兴应用领域
随着生产技术的不断进步，醇酸树脂 的生产效率和产品质量将得到提高， 这将有助于降低生产成本和提高市场 竞争力。
《涂料树脂合成及应用》课件—03醇酸树脂
30年代开发的醇酸树脂，使涂料工业掀开了新的一页，标志着以
合成树脂为成膜物质的现代涂料工业的建立。醇酸树脂涂料具有漆膜
附着力好、光亮、丰满等特点，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 发展的社会要求。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％。
C(CH2OH)4
相对分 子质量 92.09
134.12
136.15
溶点(沸 点)/0C）
18(290)
56～59 （295）
189(260)
密度 /(g/cm3)
1.26
1.1758
1.38
乙二醇
二乙二 醇
HO(CH2)2OH
HO(CH2)2O(CH2)2 OH
62.07 106.12
13.3(197.
• 3.3.5催干剂
• 干性油（或干性油脂肪酸）的“干燥”过程是氧化交联的过程。该反 应由过氧化氢键开始，属连锁反应机理。
•
ROOH RO +HO
RO + CH CH CH2 CH CH R' + O2 R'OO R'OO +R'H R '+R'OOH R'OOH R'O + HO
(R&##39;)+ROH
体系中形成的自由基通过共价结合而交联形成体形结构。
R' + R'
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RO +R1H
ROH+R1
R +R (R1 )
RO + R RO + RO
R-R(R1) R-O-R R-O-O-R
RH：非共轭的两个双键的亚油酸酯模型化合物 ROOH ：氢过氧化物
H3C-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOR + 1 O2
H
H3C-(CH2)4-CH=CH-C
溶剂性涂料 单相体系
水性涂料 两相体系
4
水性涂料与溶剂性涂料的对比
水性涂料的特点
溶剂性涂料的特点
无毒环保，施工安全 没有闪点，不燃，没有爆炸的危险 水挥发慢，干燥困难 配制比较复杂 易引起基体腐蚀 对颜料润湿分散难 对湿度的影响很大
一般有毒，易燃 成膜致密 溶剂挥发快，干燥容 不需要助溶剂 好的防潮性能 对颜料润湿分散容易 对湿度的影响相对较小
1.06
粘 度 （ 50% 乙 二 醇 丁 醚 ， T-4杯 ）， s
100～140
颜 色 （ 50% 乙 二 醇 丁 醚 ， 铁钴比色），号
≤11
PH值
3.0~5.0
STW 301 黄褐色透明粘稠液体
亚油脂肪酸 大约36
75.0±2.0 20～35 1.06
100～140
≤11
3.0ห้องสมุดไป่ตู้5.0
15
性能特点
1995年 39.5 12.5 22.5 14.0 8 3.5 100
2000年 30.5 12.0 26.0 15.0 12.0 4.5 100
2005年 15.0 10.5 34.5 16.5 17.5 6.5 100
2015年 7.0 8.5 39.5 17.5 20.0 7.5 100
3
水性涂料与溶剂性涂料的对比
水性醇酸树脂（乳液） 油/水乳液 亚稳转化态 水/油乳液
醇酸
相转变
11
水性醇酸树脂（乳液）的干燥过程
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ：油/水乳液 Ⅱ：亚稳转化态 Ⅲ：水/油乳液 Ⅳ ：醇酸
12
催干剂的种类和用途
1 主催干剂：它们一般是含有多氧化价态的金属皂，能发生氧化还原 反应。工业上常用的这类催干剂有钴、锰、钒、铁和铈。 2 辅催干剂：金属皂，只存在单个价态，本身通常不起催干作用，但 它们和主催干剂配合使用具有催化作用。包括钙、钾、锂和锌。 3 偶联催干剂：如果在加速反应过程中的机理是基于金属与连结料中 羟基基团或羧基基团反应，这种催干剂称为偶联催干剂，如锆、铅 钡、铝、铋、鍶。
3.通过外加乳化剂的方式将溶剂型醇酸树脂转相乳化成醇酸树脂乳液 分散体。
9
水稀释性醇酸树脂的结构
R1
R2
R
COOH
R HO
COO
COO- B+
B
COO- B+
亲水基团
B OOC
COO B
B OOC
聚合物 阴离子稳定体系
B =胺
碱性化合物
10
水性醇酸树脂（乳液）与其他 水性聚合物乳液成膜方式比较
水性聚合物乳液
缺点
干燥和固化时间相当慢 成膜硬度低 耐水性和耐候性较差
8
水性醇酸树脂（乳液）的制备途径
1.使传统的醇酸树脂含过量的羧基，并用胺或氨将其中和成盐，得到 水稀释性的醇酸树脂；
2.制备自乳化的醇酸树脂，一种方法是制备具有核壳结构的丙烯酸改 性醇酸树脂，将疏水的醇酸树脂部分作为乳胶粒的核，亲水的丙烯酸共 聚物部分作为壳，疏水的核被包裹在亲水的壳中间；另一种方法是醇酸 树脂与具有反应活性的表面活性剂反应，使表面活性剂接枝到醇酸树脂 上面，使醇酸树脂在水中能够乳化，它克服因加入大量乳化剂而引起的 硬度和疏水性能的下降；
COO H COO H
+ RNH 2 COO H
-+ COO NH3R
-+ COO NH3R
-+ COO NH3R
6
物理成膜
空气 混合溶液
化学成膜
非交联
成膜方式
溶剂蒸发
与氧气反应
与固化剂交联
气干型醇酸漆
交联
双组分烘烤系统
7
醇酸树脂的特点
优点
•发展最早、产量最大、用途最广的品种之一 •原料易得，基本上不依赖于石油产品 •价格便宜 •组分和性能可以在很大范围内调整 •格外好的成膜能力 •高的光泽 •易于施工和与空气交联
C CH CH-(CH2)7-COOR HO O
OH
O
H3C-(CH2)4-CH=CH-CH= CH CH (CH2)7-COOR
14
水性醇酸树脂技术参数
项目名称
STW 300
外观
淡黄褐色透明粘稠液体
含油类型
豆油脂肪酸
含油量，%
大约36
不挥发份，%
75.0±2.0
酸值，mgKOH/g
20～35
比重（20℃），g/cm3
1 具有良好的自干性和装饰性。 2 具有良好的耐盐水和耐盐雾性能。 3 具有良好的颜料润湿性和高度的剪切稳定性。 4 具有良好的附着力、柔韧性和较高的硬度。 5 具有良好的耐水性。
16
配漆要点
1 加入催干剂可室温干燥或强制干燥。本所配套的水性 催干剂加入量为纯树脂含量的4.0%~6.0%。 2 配制清漆时，应首先将乳液的PH值调整到7~8(一般用 氨水、三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺)，然后再加入水性催 干剂。树脂的粘度会随PH值的提高而增大，可适当加入去 离子水调整粘度。 3 可直接与颜填料一起研磨。但由于可使用的颜填料种 类繁多，酸碱性各不相同，使用时应进行混溶性的测试。 必要时，在加入颜填料前，需加入适量的氨水或三乙胺。 成漆的PH值应调整到7~8。 4 可加入甲醚化的氨基树脂烘烤固化，建议氨基树脂的 加入量为5:1~10:1(固体:固体)。
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催干剂（以钴为例）在自动氧化过程的作用
Co2+ + O2
RH + Co3+
e O2
H+
Co3+ + O2 R + Co2+ + H+ 1 O2 HOO
R + 1 O2 + RH
ROOH + Co2+ ROOH + Co3+
ROOH + R
Co3+ + RO + OH Co2+ + ROO + H+
5
水性涂料的制法
1 水乳液型分散体的制法
I. 由单体乳液聚合制备 II. 后乳化分散的制法 III. 自乳化分散的制法
2 水稀释型分散体的制法
I. 带有氨基的聚合物，以羧酸中和成盐基
NH2
-+ RCOO NH3
+ RCOOH
NH2
NH2
-+ RCOO NH3
-+ RCOO NH3
II. 带有羧基的聚合物，以胺中和成盐基
水性醇酸树脂
1
为什么要发展水性涂料？
国民环保意识的增强 限制VOC排放量的法律法规的制定
石油能源的紧张
向环保化和集约化方向发展
高固体含量涂料 水性涂料
粉末涂料 UV/EB固化涂料
可行性 环境的可接受性
成本
2
全球涂料产品结构和技术进展趋势
单位：％
涂料品种 低固含量（传统）溶剂型涂料 高固含量溶剂型涂料 水性涂料 活性体系涂料 粉末涂料 辐射固化涂料 总计