利用工业低碳酸合成新型涤纶改性醇酸树脂纱管

利用工业低碳酸合成新型涤纶改性醇酸树脂

利用工业低碳酸合成新型涤纶改性醇酸树脂

谢　海 , 范建中 , 张　波 , 李修海

( 江苏冠军涂料实业有限公司 , 南京 211200)

摘　要 : 论述了利用工业低碳酸合成涤纶改性醇酸树脂原材料的选择 , 给出了基本配比和技术指标及应用实例 , 讨论了影响其性能指标的主要因素。

关键词 : 低碳酸 ; 涤纶醇酸树脂 ; 醇酸调和漆

0 　引　言

涤纶改性醇酸树脂是目前生产低档调和漆、防锈漆所用最重要的树脂 , 是低档醇酸涂料用合成树脂用量最大、用途最广的品种之一 [ 1 ] 。近年来国内外涂料用原材料价格普遍上涨 , 造成涂料行业利润大幅度下降okmart.com。因此开源节流 , 合理利用资源 , 原材料来源多样化已日益被人们所关注。自从涤纶改性醇酸树脂问世以来 , 油酸、二甘醇、季戊四醇、松香、涤纶块就一直作为其最常用的生产原料。二甘醇一般为油脂经皂化或裂解制得 , 目前国际市场二甘醇处于低位期 , 因此采用低碳酸代替植物油 , 二甘醇代替少量季戊四醇以及松香生产涤纶改性醇酸树脂 , 能有效降低成本 , 进行批量生产。其工艺稳定可行 , 树脂质量符合醇酸色漆用要求 , 该树脂配成的各色醇酸漆 , 其各项指标检测结果均符合产品标准的要求。

1 　实验部分

1 . 1 　实验用原料

低碳酸 : 江苏远大集团公司 ; 松香 : 福建 ; 季戊四醇 : 湖北宜化化工有限公司 ; 二甘醇 : 山东 ; 二甲苯、 200 # 汽油 : 南京炼油厂 ; 涤纶 : 上海 ; 以上均为工业级。

1 . 2 　实验原理

利用工业低碳酸、松香与二甘醇及少量季戊四醇反应生成前期预聚物 , 加入松香使其与低碳酸进行加成反应 , 其生成物与二甘醇及季戊四醇反应生成的预聚物降低漆膜的氧化速度 , 同时提高耐候性 , 并降低了成本 [ 2 ] 。

1 . 3 　配方

涤纶改性醇酸树脂生产配方列表 1 。

表 1 　涤纶改性醇酸树脂配方

1 . 4 制备工艺

(1) 将松香按配方量加入酯化锅中 , 缓慢升温熔化 , 温度不超过 150 ℃ , 开动搅拌 , 加入低碳酸 , 令其自然升温到 200 ～ 220 ℃ 保温 1 h, 取样测定反应物至冷透明。然后加入配方量二甘醇、季戊四醇、催化剂。自然升温到 260 ℃ 保温 1 h 。

(2) 停止搅拌 , 将涤纶按配放量加入酯化锅中令其升温到 280 ℃ , 保温 2 h 。

(3) 在酯化锅中兑入配方量 200 # 溶剂 , 过滤 , 灌装 , 备用。 _

1. 5 　主要技术指标

主要技术指标参见表 2 。

表 2 　醇酸树脂主要技术指标

2 　磁漆性能

2 . 1 　磁漆性能指标

以上述醇酸树脂为基料 , 加入相应的颜填料 , 经混合研磨后加入剩余漆料、溶剂和催干剂制成磁漆 , 其性能指标见表 3 。

表 3 　醇酸磁漆性能指标

2 .2 　性能测试

表 3 中相关性能的测试主要参考以下标准 : GB /T 6742 漆膜弯曲试验 ( 圆柱轴 ) ; GB /T 1250 — 1989 极限数值的表示方法和判定方法 ; GB /T 1728 — 1979 ( 1989) 漆膜、腻子膜干燥时间测定法 ; 漆膜硬度测定法摆杆阻尼试验 ; GB /T 1732 — 1993 漆膜耐冲击测定法 ; GB /T 9286 — 1998 色漆和清漆漆膜的划格试验 ; GB /T 9274 — 1988 色漆和清漆耐液体介质的测定 ;GB /T 9754 色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜之 20 °、 60 °和 85 °镜面光泽的测定。为了考察醇酸树脂漆的贮存稳定性 , 按 GB /T 6753. 3 — 1986 方法测定涂料贮存稳定性并评分 , 见表 4 。

表 4 　醇酸树脂漆贮存稳定性

注 : 分数越高 , 表示此项检验结果越好。黏度是实际检测数据 , 符合企业标准。

3 　结果与讨论

3 . 1 　树脂原料的选择

选择货源充足、价格较低 , 且近期价格较平稳的原料 , 使新开发树脂有更好的适应性。

选用低碳酸 , 其主要组分为 C 9 ～ C 10 饱和与不饱和脂肪酸 , 合理地使用一部分松香 , 这对减少胶化因素 , 降低生产成本都有好处 [ 3 ] , 松香的加入对树脂及所得漆的影响见表 5 。

表 5 　松香对树脂及所得漆的影响

由于松香的加入 , 使得树脂易溶于 200 # 溶剂汽油 , 并且可增加漆膜附着力及光泽 , 减少起皱性。再加上 200 # 溶剂汽油的存在 , 使漆膜常温干燥时 , 溶剂挥发度适中 , 挥发时残留溶剂对漆膜中被溶解的树脂来说仍是真溶剂 , 从而促使漆膜内树脂分子的二次流动得以顺利进行 , 因此具有良好的流平性 , 易于制得高光泽、高质量的漆膜表面。酯化反应用的多元醇比二甘醇与季戊四醇的价格高 , 选用二甘醇与季戊四醇拼用。其成本低 , 而且因其官能度大 , 提高了树脂的支化程度和相对分子质量 , 从而达到提高醇酸树脂干燥速度和硬度。 __

3 . 2 　变废为宝及减少污染

选用制造行业废弃的涤纶合成树脂以降低成本 , 涤纶在 270 ℃ 左右分解成乙二醇与对苯二甲酸 , 与前期反应物继续酯化 , 生成的最终产物 - 涤纶改性醇酸树脂其耐水性超过普通醇酸树脂 , 而且成本较低 , 具有极高的应用价值。而且涤纶属于难以自然降解的物质 , 在自然环境中需要较长时间才能得以降解 , 对环境造成很大污染 , 现选用此配方合成树脂 , 既得到了性能优良的树脂 , 同时又对保护环境作出了一定的贡献。

3 . 3 　不足与改进

本文中合成的树脂成本低廉 , 制成漆后 , 性能达到行业产品标准 , 并具有良好的耐水性 , 但是由于其使用的是工业废涤纶 , 造成树脂颜色较深 , 不适宜配制醇酸白色漆及浅色漆 , 以及清漆。可以考虑用颜色较浅的油酸和涤纶合成树脂 , 以用来配制浅色漆。

4 　结　语

采用低碳酸、二甘醇配合季戊四醇、松香和涤纶为原料 , 制得不同的涤纶改性醇酸树脂 , 由此所得涂料质量可与涤纶醇酸树脂相媲美。并且由于采用二甘醇和季戊四醇且加入松香后 , 其官能度高 , 所得树脂分子支化度和相对分子质量大 , 提高了漆膜干燥后的网络结构 , 从而使醇酸树脂漆具有更好的干燥速度和硬度 , 在耐水性方面超过了传统醇酸树脂 , 具有极高的应用价值。为综合利用浸油厂废弃原料 , 实现高附加值提供了切实可行的途径 , 而且以此法生产涤纶改性醇酸树脂与传统涤纶改性醇酸树脂相比 , 降低了生产成本。该漆性能技术指标达到甚至超过目前我国同类产品国家标准 , 尤其是干性 ( 表干和实干 ) 和硬度更好 , 并且贮存稳定性和耐候性高 , 具有一定的经济和实用价值。

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