Download
1 / 14
150 likes | 313 Views
改性醇酸树脂的特点及应用. 山东东明石化集团科耀化工有限公司. 王树礼. 一、改性醇酸树脂发展应用的必要性. 丙烯酸树脂 丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯烃类单体在引发剂的作用下，通过一定温度共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
E N D
改性醇酸树脂的特点及应用 山东东明石化集团科耀化工有限公司 王树礼
一、改性醇酸树脂发展应用的必要性 • 丙烯酸树脂 • 丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯烃类单体在引发剂的作用下，通过一定温度共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。 • 热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。
热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团，在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构，热固性树脂一般相对分子量较低。热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆，目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢等产品上应用十分广泛。 丙烯酸树脂虽然具有优越的装饰性能 ,有良好的保光、保色性 ,且树脂色浅 ,是制备浅色面漆的理想树脂之一。但是 ,丙烯酸树脂的颜料分散性、涂料施工性以及涂膜的柔韧性和耐寒性都不理想，漆膜丰满度及鲜映性较差 ,价格也比较昂贵。这些缺陷限制了丙烯酸树脂的使用范围。尤其在现在材料成本，人工成本都大幅上升的现实条件下，丙烯酸树脂的应用发展更显颓势。
醇酸树脂 • 由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）缩聚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或固化剂交联才能固化。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。 • 醇酸树脂主要用作涂料、油漆，在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用，也可用作漆包线的绝缘层，制成油墨大量应用于印刷工业，此外也用于制造模压塑料。但醇酸树脂由于其结构原因而使其具有易黄变，干燥慢及耐候性差等缺点，这与当前快节奏的生活方式严重失调，也局限了醇酸树脂的进一步应用。 • 综上所述发展一种既具有丙烯酸树脂的快干特点，有很好的保光保色能力，有较好的耐候性，又具有醇酸树脂的价廉，漆膜丰满特点的树脂-丙烯酸改性醇酸树脂便成为发展之必然。
二、丙烯酸改性醇酸树脂的特点及应用 • 当今社会生活生产节奏越来越快，许多工程都面临着工期短，要求在保质保量的前提下尽快完工的问题，因此，越来越多的客户提出要求：让油漆在性能得到保证的前提下，能够快速干燥成膜。虽然有许多树脂可以实现快干性能，如硝酸纤维素、高氯乙烯、氯化橡胶、热塑性丙烯酸等，但它们均价格较高，且在性能上或多或少有一些弊病：有的户外耐候性差，如硝基漆、氯化橡胶漆；有的漆膜丰满度不佳，实干不好，种种弱点造成其适用性不强。用丙烯酸改性醇酸树脂，既保留醇酸树脂丰满度好、容易施工等特点，又继承了热塑性丙烯酸树脂快干的特点，增强了耐候性能，且成本较低，有着突出的性价比。 • 丙烯酸改性醇酸树脂分为冷拼树脂和热拼树脂两种，冷拼树脂即是将合成好的一种丙烯酸树脂与一种醇酸树脂混合而成，该种方法制备的树脂虽然满足了快干要求，但漆膜耐候性没有提高，因而不具有发展潜力。
热拼丙烯酸改性醇酸树脂有二种方法可实现：一种方法为酯化法：将丙烯酸单体通过引发剂加成聚合，先制成丙烯酸树脂预聚体，以其带极性的官能团，如羟基、羧基、环氧基团与醇酸树脂中的羟基或羧基进行酯化缩聚实现嫁接，酯化法制得的丙烯酸改性醇酸树脂由于丙烯酸预聚体是不规则的连接在主链上，丙烯酸树脂的耐候性不能反应在整个树脂特性上，树脂的耐候性更多表现为醇酸树脂特点，因此其在涂料中的应用受到局限， 另一种是共聚法，先引用带共轭双键的原料制备醇酸树脂，再将其与丙烯酸单体在引发剂引发下进行自由基聚合制得丙烯酸改性醇酸树脂，此法制得的树脂由于丙烯酸单体是较规则的与醇酸树脂预聚体中的不饱和键聚合，丙烯酸树脂链均匀的分布在醇酸树脂的侧链上对主链形成了有效包覆，同时由于醇酸树脂中的不饱和键大多已参加了聚合反应，大大减低了其被氧化的可能性，从而提高了树脂的耐候性，因此该类方法制备的树脂具有优良的耐候性，但由于不饱和键的减少使其漆膜交联密度较低，漆膜较软。
山东东明石化集团科耀化工有限公司开发的丙烯酸改性醇酸树脂具有如下优点：山东东明石化集团科耀化工有限公司开发的丙烯酸改性醇酸树脂具有如下优点： • 干燥快 • 我们所生产的树脂制成的磁漆表干干燥时间小于30分钟，实干小于3小时，干燥时间大大缩短，从而提高了劳动生产率，降低了生产成本。 • 附着力 • 在我国现有改性醇酸树脂中，由于选料特点及工艺缺陷，用其产品制得的漆，附着力通常在2-3级，因此只能制备一些较低要求的油漆，而我们的产品制成漆，漆膜附着力为1级，能附合高档次的油漆要求。
柔韧性好 用我们的树脂做成的漆，漆膜柔韧性小于1/8英寸。 抗冲击 用我们的产品制成的磁漆，其抗冲击能力能达到50公斤·厘米的要求。 耐盐雾 通常其它改性醇酸树脂的耐盐雾能较差，而我们的产品能够做到200小时耐盐雾性的要求。 应用范围广 由于有如下优点，我们的产品有广阔的市场前景，可适用于机械、火车、载重车辆，中档次车辆、防锈防腐及木器漆等，具体分述如下：
三、异氰酸改性醇酸树脂 • 由于丙烯酸改性醇酸树脂的价格高于相对一些低端要求，同时树脂漆膜较软便发展了异氰酸改性醇酸树脂，该类树脂先由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）缩聚而成的油改性聚酯树脂，该醇酸树脂预聚体与二异氰酸反应制的异氰酸改性醇酸树脂，目前该类改性醇酸树脂分为：TDI改性醇酸树脂，IPDI改性醇酸树脂，HDI改性醇酸树脂，MDI改性醇酸树脂，但应用最广的是TDI改性醇酸树脂，该类树脂具有快干，交联密度大，硬度高，性价比高等优点。
山东东明石化集团科耀化工有限公司开发的TDI改性醇酸树脂具有如下优点：山东东明石化集团科耀化工有限公司开发的TDI改性醇酸树脂具有如下优点： • 干燥快 • 我们所生产的树脂制成的磁漆表干干燥时间小于30分钟，实干小于3小时。 • 附着力好 • 用我们的产品制成漆，漆膜附着力为1级，能附合高档次的油漆要求。 • 柔韧性好 • 用我们的树脂做成的漆，漆膜柔韧性小于1/8英寸。 • 抗冲击 • 用我们的产品制成的磁漆，其抗冲击能力能达到50公斤·厘米的要求。
重涂性好 由于树脂干燥快，交联密度大树脂适合户外大机械的刷涂，滚涂不容易咬底，具体产品性能如下：
四、改性醇酸树脂的发展潜力 • 随着社会的发展人们对经济生活的要求越来越高，对生活环境及自身的健康的要求越来越高，随着经济发展的不断深入人们对资源的需求越来越多，人们对资源枯竭的担忧越来越重，这都为改性醇酸树脂的发展提供了广阔前景，人工成本的不断攀升，生产空间的不断缩小及生产能力的不断提高，凸显出以前醇酸漆的慢干不合时宜，由于漆膜的慢干直接提高了涂料使用者的人工成本，也降低了产出效率及产能；丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类，甲基丙烯酸酯类及其他类烯烃聚合而成，前述所有原料皆由石油煤炭等不可再生类能源所产出，因此丙烯酸树脂在未来的发展会受到限制，改性醇酸树脂所用原料油，油酸及甘油等皆从植物提取所得，资源具有可再生性，因此应用发展改性醇酸漆将是未来经济发展的必然趋势，是人心所向，形势所需，将会在将来的涂料市场上发挥领导作用。
