醇酸树脂的生产工艺
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醇酸树脂醇酸树脂的分类:●在配方设计时,可选择不同的多元醇、多元酸;●变化醇和酸的官能度之比及调整枝化度;●醇酸树脂上具有羟基、羧基、双键和酯基;●醇酸树脂上还具有极性的主链和非极性的侧链,可以进行物理改性。
指标:油度(OL),醇酸树脂按含有多少(或含苯二甲酸酐)分为极长、长、中、短等几种油度。
公式说明:如用脂肪酸为原料,则脂肪酸质量*1.04代替油质量(当使用十八碳脂肪酸时)。
系数1.04不能作为植物油酸与三甘油脂换算。
醇酸树脂质量是多元醇的质量、多元酸的质量和油脂或脂肪酸质量之和,减去酯化时产生水的质量。
表1油度分类油度油量/% 苯二甲酸酐/%短35~40 >35中45~55 30~35长56~70 20~30极长>70 <20醇酸树脂的有关化学反应与相关理论:1.醇解反应油(即甘油三脂)与纯(加入催化剂或不加入催化剂),因为有过量的羟基存在,就发生羧基重新分配现象。
醇酸树脂中常用的多元醇有甘油和季戊四醇等。
由于羧基重新分配的缘故,随着多元醇用量、反应条件的变化,生成产物为不同数量比的油、甘油一酸酯、甘油二酸酯的混合物。
油不能用于醇酸树脂的制造,所以必须经过醇解这一步骤,使之成为不完全酯,能溶解于苯二甲酸酐与甘油的混合物,形成均相反应。
醇解反应通常是在较高的温度和催化剂作用下进行的,常用的催化剂有黄丹、氢氧化锂等。
2.酸解反应油和其他的有机酸共热反应,与醇解类似,有过量的羧基存在,将产生羟基重分配现象。
酸解法多在间苯二甲酸制造醇酸树脂时使用。
3.醚化反应在醇酸树脂制造中反应温度为200~250℃并有酸、碱存在,不同的多元醇可能有不同程度的醚化反应。
4.酯化反应酯化反应是制造醇酸树脂最主要的化学反应。
酯化反应是可逆的,要使酯化反应完全,必须将副产物-水引出体系,这时制造醇酸树脂生产工艺的关键之一。
酯化在常温下进行缓慢,通常醇酸树脂酯化温度在180~240℃之间。
催化剂可以加快酯化速度,但不能改变酯化程度。
醇酸树脂合成工艺流程图Synthesizing resin from resin acid is a complex process that requires careful planning and execution. 从树脂酸合成树脂是一个复杂的过程,需要仔细的规划和执行。
One of the key steps in the process is the esterification of resin acid with an alcohol. This reaction typically requires a catalyst to proceed efficiently. 在该过程中的一个关键步骤是将树脂酸与醇酯化。
这种反应通常需要催化剂以提高效率。
The choice of catalyst is crucial, as it can greatly influence the yield and quality of the final resin product. Common catalysts used in this process include sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, and boron trifluoride. 催化剂的选择至关重要,因为它可以极大地影响最终树脂产品的产量和质量。
在这个过程中常用的催化剂包括硫酸、对甲苯磺酸和三氟化硼。
The esterification reaction is typically carried out under reflux conditions to ensure thorough mixing and efficient conversion of reactants. Reaction temperature, reaction time, and alcohol-to-acidratio are all critical parameters that need to be carefully controlled during this step. 酯化反应通常在回流条件下进行,以确保反应物充分混合和高效转化。
醇酸樹脂基本介紹由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯)缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。
按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结构,可分为干性、半干性和非干性三类。
干性醇酸树脂可在空气中固化;非干性醇酸树脂则要与氨基树脂混合,经加热才能固化。
另外也可按所用脂肪酸(或油)或邻苯二甲酸酐的含量,分为短、中、长和极长四种油度的醇酸树脂。
醇酸树脂固化成膜后,有光泽和韧性,附着力强,并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。
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%。
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干燥成膜,从某种意义上来说, 氧化干燥的醇酸树脂也可以说是一种改性的干性油。
干性油漆膜的干燥需要很长时间, 原因是它们的相对分子质量较低, 需要多步反应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, 即可使漆膜干燥, 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高低。