精细化学品化学第五章涂料

精细化学品化学第五章涂料第一页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.1涂料的作用保护作用（耐酸、耐碱、耐水、耐油、耐药品、防污、防湿、防腐）：涂料可以保护材料（金属、木材等）免受或减轻各种损害和侵蚀。例如：金属的腐蚀是世界上最大的浪费之一，有机涂料的使用可将这种浪费大大地降低。各种汽车、机器及钢铁桥梁的涂覆保护不仅保证其使用性能良好，而且延长了使用寿命。一个机器在恶劣的环境中很快就不能正常使用，良好的涂覆保护能够使其长期正常工作。一座钢铁结构桥梁不用涂料只有几年寿命，如果用涂料保护并维修得当，可以有百年以上的寿命。各种木制品，如果没有涂料保护，很快将被虫蛀、霉变、腐烂，没有使用价值，而涂覆适当，则有几十到几百年的寿命。第二页，共六十七页，编辑于2023年，星期一装饰作用（色彩、光泽、模样、平整性、立体感、舒适感）：涂料将世界装扮得五彩缤纷。房屋、家具、日常用品涂上涂料使人感到美观舒适，焕然一新。各种交通工具、道路栏杆、城市雕塑等等通过涂料的装饰令人感到赏心悦目，美化了生活。5.1涂料的作用第三页，共六十七页，编辑于2023年，星期一标志作用（交通标志、路标、广告、化学品容器标识）：目前，应用涂料的色彩作为标志在国际上已经逐渐标准化。在交通道路上，通过涂料各种醒目的颜色制备多种标志牌（如警告、危险、停止、前进等信号）和道路分离线，在黑夜里依然清晰明亮。在工厂中各种管道、设备、槽车、容器常用不同颜色的涂料来区分其作用和所装物的性质（危险品等级等等）。在电子工业上的各种器件也常用涂料的颜色来辨别其性能。5.1涂料的作用第四页，共六十七页，编辑于2023年，星期一特殊功能(防声、防尘、防火、防虫、防霉、防腐、电绝缘)：涂料可以赋予物体一些特殊的功能。例如电子工业中使用的导电（抗静电）、导磁涂料；航空航天工业上的烧蚀涂料（导弹外壳的涂料在其进入大气层时能消耗掉自身同时使摩擦生成的强热消散）、温控涂料；军事上的伪装与隐形涂料（隐形飞机）等等。高科技的发展对材料的要求愈来愈高，涂料是最便宜最简便的改性方法，涂料科学对高科技的发展具有重要作用。5.1涂料的作用第五页，共六十七页，编辑于2023年，星期一其它作用：涂料可用于纸张、衣料、塑料薄膜、皮革等上面，使它们能抗水和抗油，以及赋予服装抗皱等性能。涂料的应用十分广泛，因此涂料的品种繁多，必须使生产性能和规格满足各种不同使用性能的要求。5.1涂料的作用第六页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.2涂料组成涂料一般由不挥发组分和挥发组分两部分组成，涂料的组成见表5-1。P240涂料在物体表面涂覆后，其挥发组分逐渐挥发掉，留下不挥发组分干后成膜，所以不挥发组分称为成膜物质，也称固体分。第七页，共六十七页，编辑于2023年，星期一表5-1涂料的组成涂料的组成主要原料主要成膜物质油料桐油、亚麻仁油、；豆油、棉子油；椰子油等树脂天然树脂：松香、沥青、虫胶；合成树脂：酚醛、醇酸、丙烯酸、过氯乙烯、环氧、聚氨酯等次要成膜物质颜料无机：钛白、氧化锌、铬黄、铁蓝、铬绿、氧化铁红、碳黑等有机：甲苯胺红、酞菁蓝、耐晒黄等防锈颜料：红丹、锌铬黄、偏硼酸钡体质颜料滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等辅助成膜物质助剂固化剂、防潮剂、催干剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂等挥发组分稀释剂苯、甲苯、二甲苯、丙酮、乙酸丁酯、环己酮、丁醇、乙醇等第八页，共六十七页，编辑于2023年，星期一主要成膜物质可以单独成膜，也可以与粘结颜料等次要成膜物质共同成膜，它是涂料组成的基础，简称基料。次要成膜物质即填料和颜料，是色漆的重要组成部分，它不能离开主要成膜物质而单独成膜。辅助成膜物质也不能单独成膜，它用来提高与改善涂料的施工性能与成膜性能，故称其为助剂。挥发组分为稀释剂，其作用是将成膜物质调成液体状，方便施工。5.2涂料组成第九页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.2涂料组成表中组成是对一般色漆而言，由于涂料的品种不同，有些组分可以省略。色漆(包括磁漆、调和漆和底漆在内)：是加入适量的颜料和体质颜料的不透明体。罩光清漆：就是没有颜料和体质颜料的透明体；腻子：是加入大量体质颜料的不透明体；无溶剂涂料：由低粘度的液体树脂作基料、不加入挥发稀释剂的涂料；粉末涂料：基料呈粉状而又不加入溶剂的涂料；水性涂料：水作稀释剂的涂料。高固体分涂料：溶剂含量低的涂料。第十页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.3涂料分类涂料的分类方法有很多种，例如1、按是否有颜色分：清漆、色漆；2、按用途分类：建筑、车辆、船舶、家具、标志、绝缘、塑料、纸张、油墨、导电、防火、杀虫等；3、按施工方法分：刷用、喷漆、烘漆、电泳漆等；4、按形态分：溶剂型、水溶型、乳胶、粉末、高固体分、无溶剂型等。第十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5、按施工顺序分：面漆和底漆。底漆又分为封闭底漆、腻子或填孔剂、头道底漆、二道底漆。封闭底漆（sealer）：用于封闭底材的小孔，防止涂层与底材间物质的渗透，避免多孔材质吸收液体漆料，使颜料体积浓度升高。腻子或填孔剂：用于填平和嵌补被涂物表面的凹孔及较深的不平处，使物体在涂下一道漆时有一个平整的表面。头道底漆：直接涂在底材（或经过嵌填的表面）的涂料，它可以增加面漆对底材的粘附力，提供适当弹性。二道底漆（中间涂层）：二道底漆的颜料组分含量很高，容易用砂纸打磨，可增加涂膜厚度，为施工提供光滑平整的表面。5.3涂料分类第十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期一6、按成膜物质分类：以上分类方法不能反映不同品种涂料的基本差别。目前，我国采用以成膜物质为基础的分类方法。若主要成膜物质由两种以上树脂组成，则以在成膜物质中其决定作用的一种树脂为分类依据。共分18大类，其中最后一类为辅助材料；每一大类有一字母为代号。涂料分类见表7-2。P2405.3涂料分类第十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期一表5-2涂料分类表序号代号涂料类别序号代号涂料类别序号代号涂料类别1Y油脂漆7Q硝基漆13H环氧树脂漆2T天然树脂漆8M纤维素漆14S聚氨酯漆3F酚醛树脂漆9G过氯乙烯漆15W元素有机硅漆4L沥青漆10X乙烯树脂漆16J橡胶漆5C醇酸树脂漆11B丙烯酸树脂漆17E其它漆类6A氨基树脂漆12Z聚酯树脂漆18辅助材料17类例如：聚酰亚胺树脂、无机高分子材料等。18类例如：稀释剂、防潮剂、催干剂、脱漆剂、固化剂。第十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.4涂料的命名（GB-2705-81）命名原则：涂料全名＝颜色或颜料名称＋成膜物质名称＋基本名称；涂料的基本名称与代号见表7-3。P241如红醇酸磁漆、白硝基外用磁漆、锌黄酚醛防锈漆等。涂料型号：醇酸树脂磁漆序号成膜物质＋基本名称＋序号，如C04-2辅助材料型号：第一部分为种类（表7-4）P241，第二部分为序号第十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期一表5-3涂料的基本名称与代号代号基本名称代号基本名称代号基本名称00清油20铅笔漆52防腐漆01清漆22木器漆53防锈漆02厚漆23罐头漆54耐油漆///55耐水漆03调和漆30（浸渍）绝缘漆60耐火漆04磁漆（面漆）31（覆盖）绝缘漆61耐热漆05粉末涂料32（绝缘）磁漆62示温漆06底漆33（粘合）绝缘漆63涂布漆07腻子34漆包线漆64可剥漆08水性涂料35硅钢片漆66感光涂料09大漆36电容器漆67隔热涂料11电泳漆37电阻漆、电位器漆80地板漆12乳胶漆38半导体漆81鱼网漆13其它水溶性漆40防污漆、电阻漆82锅炉漆14透明漆41水线漆83烟囱漆15斑纹漆42甲板漆、甲板防滑漆84黑板漆16锤纹漆43船壳漆85调色漆17皱纹漆44船底漆86标志漆18裂纹漆50耐酸漆98胶液19晶纹漆51耐碱漆99其它第十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期一注：00-13代表涂料的基本品种；14-19代表美术漆；20-29代表轻工用漆；30-39代表绝缘漆；40-49代表船舶用漆；50-59代表防腐蚀漆；60-79代表特种漆；80-99代表其它类型用漆。表5-3涂料的基本名称与代号第十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期一如果涂料中含有多种成膜物质，可选取起主要作用的一种成膜物质命名。例如，若涂料中的松香改性酚醛树脂占树脂总重量的50%或更高，称为酚醛树脂漆类；或松香改性酚醛树脂的含量低于50%，则称天然树脂漆类。必要时也可选取两种成膜物质命名，其占主要地位的列在前面，如环氧硝基磁漆。对某些专门用途和特性的产品，必要时可以在成膜物质后面加入说明。例如醇酸导电磁漆、白硝基外用磁漆等。对于试制产品暂不命名，待正式投入生产后，应报有关单位命名。5.4涂料的命名（GB-2705-81）第十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期一表5-4涂料的型号与名称举例型号名称型号名称Q01-17硝基清漆Q04-36C04-2白（红）醇酸磁漆H52-98Y53-31红丹油性防锈漆H36-51A04-81黑氨基无光烘干磁漆G64-1A04-18铝粉氨基烘干磁漆Z30-12第十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.5涂料的发展状况世界总产量2000万吨，其中美、日、俄、得英和法国占65%，量已基本饱和。向低公害、高性能方向发展。水性涂料和固体组成的粉末涂料及辐射固化涂料保护性、装饰性、功能性→精细化发展第二十页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.6涂料的粘结力和内聚力粘结力：向外的力；内聚力：向内的力低极性、高内聚力的物质（如聚乙烯）有很好的机械性能，但粘结力很差。低内聚物质有低度薄膜强度及薄膜完整性。如压敏粘合剂。具有高度向内的力的物质就不具有更多的粘合力。膜的收缩，可能会引起膜的剥离破坏。第二十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.7涂膜的固化机理物理机理干燥：涂料中的液体蒸发而得到干硬涂膜。在干燥过程中，高聚物不发生化学反应。涂料与空气中的氧反应：氧与干性植物油或其它不饱和化合物交联固化，产生游离基引起聚合反应，水份也能和异氰酸酯发生聚合反应。涂料组份间的反应使其交联固化涂料在贮存期间必须保持化学上的稳定，要求固化反应发生在涂料施工以后进行。为了达到这个目的，可以分两种情况。见表5-6。第二十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期一表5-6涂料组分间的反应过程分类组分间可以直接反应分罐包装，在使用时现用现配，有配比要求。在施工时比较麻烦且涂膜质量与施工人员素质有关。例如聚氨酯涂料将两种组分充分稀释，使其相互间的反应进行的十分缓慢，而当涂料施工后，溶剂挥发使反应性组分的浓度提高，反应可很快进行。这种涂料的贮存期不长。组分间不能在常温下直接反应组分间可在高温或辐射下反应。例如以氨基树脂交联的热固性醇酸树脂、聚酯、丙烯酸涂料等。第二十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.8涂料配方的基本知识配方设计的内容：在涂料制造过程中，首先要正确选择合适的组分，使每种组分本身的性能均能满足涂料的使用要求，然后要拟定各组分的相对比例，这就是配方设计的内容。第二十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期一配方设计的步骤：着手进行配方设计时，一般将采取三个步骤：(1)先根据涂料的使用要求选定基料树脂和颜料。(2)根据施工要求和已选定的基料树脂来确定溶剂和稀释剂。(3)决定是否需要加入其它助剂，需要什么样的助剂。5.8涂料配方的基本知识第二十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期一几点说明：(1)当前，涂料工业已得到极大的发展，据不完全统计，现有涂料品种已逾万种，而新的涂料品种还在不断涌现与开发之中，要逐一讨论所有的涂料配方是不可能的，主要是掌握配方设计的基本原理。(2)由于底材的使用环境不同，故对涂膜的性能也提出种种不同的要求（如防锈要求、耐酸耐碱要求、装饰要求等）。而涂料配方中各组分的用量及其相对比例又对涂料的使用性能（如流平性、干燥性等）和涂膜性能（如光泽、硬度等）产生极大影响。所以，建立一个符合使用要求的涂料配方是一个复杂的课题。根据一些基本知识、原理所设计的配方，还需进行必要的实验，才能找出真正符合使用要求的涂料配方。5.8涂料配方的基本知识第二十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.9按用途分类早期使用的涂料1、建筑用涂料：动植物油现在仍然是涂料中最重要的原料之一，其中干性油（如桐油和亚麻油）是历史上最早作为涂料的天然产物。动植物油一般是甘油的三脂肪酸酯，其结构表示如下：CH2OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3第二十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期一其中的脂肪酸大多是18碳羧酸，主要有：硬脂酸CH3(CH2)16COOH十八碳羧酸油酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH十八碳单烯羧酸亚油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH十八碳双烯羧酸建筑用涂料第二十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期一亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH十八碳三烯羧酸脂肪酸中所含双键的数目和位置不同，其性能差异很大。各种不同的油在于它们结合有不同类型的脂肪酸。即使同一种油，由于产地不同，气候不同，组成也不同。建筑用涂料第二十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期一不饱和性天然油（干性油：亚麻油、桐油、鱼油等）含不饱和双键，利用空气中氧使其氧化，使其聚合：～CH=CH-CH=CH～＋O2→～CH-CH=CH-CH～→～CH-CH=CH-C*H～OOOO*

建筑用涂料第三十页，共六十七页，编辑于2023年，星期一C-C交联～CH-CH=CH-C*H～＋～CH＝CH—CH＝CH～→OO*～CH-CH=CH-CH～～CH-CH=CH-CH～～CH-CH=CH-CH～建筑用涂料第三十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期一上述反应可自发进行，但速度很慢，作为涂料使用，成膜过程需几天，其中最慢的一步便是过氧化物的分解。为了使这一反应过程加快，需要加入催化剂。

1、催干剂：干性油中的催化剂又称催干剂。加入催干剂后可使漆膜在一天内干燥。催干剂又分为主催干剂(又称表干剂，主要是钴盐、锰盐等，含量占油重的0.005—0.2%)；和助催干剂（又称透干剂，主要是铅、锆、钙、锌、钡盐等，含量占油重的0.6%）。

2、主催干剂与ROOH组成氧化还原体系，使ROOH分解活化能降低。

同时钴盐还可以影响油的吸氧和过氧化氢物的生成。

建筑用涂料第三十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期一

3、助催干剂本身不是反应催化剂，但可增加主催干剂的效率，并可使漆膜表里干燥均匀，消除起皱和使主催干剂稳定。

4、催干剂一般采用Co—Pb—Mn体系，但在美国因为铅盐的毒性被禁止使用（法律规定漆膜中铅不得超过0.06%），因此用锆代替铅。催干体系中有时加入一定量的钙盐或铁盐。建筑用涂料第三十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期一干性油与不干性油干性油一般含6个双键，如桐油、亚麻油、锌油等，含4-5个双键的油如豆油、葵花油等成为半干性油，含四个以下双键如蓖麻油成为不干性油。干性油在空气中氧化成膜，半干性油氧化成膜性能次之，不干性油不能氧化成膜。建筑用涂料第三十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期一碘值脂肪酸中双键能与碘定量加成：CH2=CH2+I2→CH2I—CH2I碘值〉140称为干性油；碘值125～140称为半干性油；碘值〈125称为不干性油；建筑用涂料第三十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期一亚麻仁油组成：饱和脂肪酸7-11%，油酸15-22%，亚油酸18-26%，次亚油酸49-50%。特点：内聚力及粘合力比较适中；有一定弹性和伸缩性；多孔性：透气；流变性好：易于施工；抗腐蚀性、耐候性差。建筑用涂料第三十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期一油性涂料

干性油虽可单独成膜，但因分子量低，干燥速度和涂膜性能均不能满足要求，故不能直接作为涂料使用。聚合油：干性油要炼制后使用，炼制过程是油脂的聚合过程，干性油炼制后称聚合油。干性油的炼制方法有两种，一种是140—150℃下通入空气泡，使油脂氧化聚合，得到聚合物称为吹制油或厚油。另一种是排除空气，非共轭干性油在300—320℃，共轭油在225—240℃，使油脂热聚合，得到聚合物称为定油或热炼厚油。建筑用涂料第三十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期一清油：在聚合油中加入催干剂后称为清油。可直接用于涂覆木器表面，主要用于配制厚漆或铅油。油性厚漆或铅油：清油中加入颜料研磨成浆状。油性厚油使用时还要用清油调释。油性调和漆：油性厚漆与清油调制得当的涂料，可直接使用。油基树脂漆：在干性油中加入各种树脂后得到的油漆。油脂与树脂可冷拼，亦可热炼（熬炼）。多数情况下熬炼。油基树脂漆比纯油基漆缩短干燥时间，改善涂膜的光泽和硬度。建筑用涂料第三十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期一清漆：透明的油基树脂漆。漆料：油脂与树脂拼合后未加催化剂时称为漆料。油基树脂漆中由于加入了树脂，需要加入一些溶剂降低粘度。但因树脂分子量都较低，所以溶剂量不多，可以说是一种高固体分涂料。油基漆中不加入溶剂，可以说是一种无溶剂涂料。建筑用涂料第三十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期一抗大气污染腐蚀；抗摩擦撞击；抗微生物；涂布：基质处理，底漆，面漆（添加防腐蚀颜料）金属用涂料第四十页，共六十七页，编辑于2023年，星期一5.10按成膜物质分类的涂料P2501、醇酸树脂涂料醇酸树脂是最重要的涂料用树脂，是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。醇酸树脂自1927年发明以来，使涂料工业开始了新纪元，涂料工业从此摆脱了以干性油与天然树脂并合熬炼制漆的传统旧法。由多元醇和多元酸缩聚而不用一元酸（植物油）改性的树脂称为聚酯树脂，也称无油醇酸树脂。多元酸中含部分不饱和单元的聚酯叫不饱和聚酯。二者均属醇酸树脂的重要品种。第四十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期一由一元酸、多元醇和多元酸聚合而成的线性树脂。一元酸：桐油、锌油、亚麻仁油等水解得一元脂肪酸RCOOH。多元醇：甘油，季戊四醇；多元酸，主要是邻苯二甲酸酐。一元酸的作用：终止缩聚分子链的增长，限制树脂的分子量，从而改善多元醇和多元酸缩聚而得到的纯醇酸树脂的不熔不溶性，使其能作为涂料使用。醇酸树脂涂料第四十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期一醇酸树脂结构（甘油：苯酐：脂肪酸3：3：1）以多元醇和多元酸的酯为主链、以脂肪酸（或其它一元酸）为侧链构成。分子中具有酯基、羧基、羟基和脂肪酸的双键。第四十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期一醇酸树脂特点干燥后形成网状结构，不易老化，耐候性好；漆膜柔韧坚牢，耐摩擦；抗矿物油、抗醇类溶剂性好；干结膜快，但完全干燥的时间长；耐水性差；属脂肪酸衍生物范围，对防湿热、防霉和盐雾等三方面仍有一些问题。第四十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期一醇酸树脂分类1、按油品种不同分类（1）干性油醇酸树脂：由干性油、半干性油为主改性制得的醇酸树脂，碘值大于125。优点：干燥快、硬度大、光泽好。缺点：易变色。（2）不干性油醇酸树脂：由不干性油为主改性制得的醇酸树脂，碘值小于125。不能在室温下固化成膜，需与其它树脂经加热发生交联反应才能固化成膜。其主要用途是与氨基树脂拼用，制成各种氨基醇酸漆，具有良好的保光、保色性，用于电冰箱、汽车、自行车、机械电器设备，性能优异；其次可在硝基漆和过氯乙烯漆中作增韧剂以提高附着力与耐侯性；醇酸树脂加入硝基漆中，还可起到增加光泽，漆膜饱满，防止漆膜收缩等作用。第四十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期一2、按油含量不同分类：根据醇酸树脂中油脂含量多少或苯二甲酸酐含量多少分类，见表5－7。表5－7醇酸树脂按油含量不同分类醇酸树脂名称油度苯二甲酸酐含量短油度醇酸树脂35—45%35%以上中油度醇酸树脂46—60%30—34%长油度醇酸树脂60—70%20—30%超长油度醇酸树脂70%以上20%以下醇酸树脂分类第四十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期一油度的定义：醇酸树脂组分中油所占的百分含量称为油度（OL）：油的用量OL（%）=×100%树脂理论产量油的用量=×100%多元醇+多元酸+油量-酯化反应水油度P251第四十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期一醇酸树脂的性能主要决定于所用油类与油度。不同油度的醇酸树脂涂料，一般地说，油度越高，涂膜表现出油的特性越多，比较柔韧耐久，漆膜富有弹性，适用于涂装室外用品，长中油度树脂溶于脂肪烃、芳香烃和松节油中。油度越短，涂膜表现出树脂的特性越多，比较硬而脆，光泽、保色、抗磨擦性能较好，易打磨，但不耐久，适用于室内用品的涂装。醇酸树脂分类第四十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期一短油度醇酸树脂：烘干干燥快，可用作烘漆，硬度、光泽、保色、抗摩擦性能好，用于汽车、玩具、机器部件等方面作面漆。中油度醇酸树脂：是最主要的品种，可以刷涂或喷涂，干燥很快，有极好的光泽、耐侯性、弹性，用于自干或烘干磁漆、底漆、金属装饰漆，建筑用漆，车辆用漆，家具用漆等。长油度醇酸树脂：漆膜富有弹性，有良好的光泽，保光性和耐侯性好。硬度、韧性和抗摩擦性能不够好，这种漆具有良好的刷涂性，用于钢铁结构的涂料和户室内外建筑用漆。超长油度醇酸树脂：其干燥速度慢，易刷涂，一般用于油墨及调色基料。醇酸树脂分类第四十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期一醇酸树脂制备醇酸树脂是由多元醇和多元酸及脂肪酸通过酯化反应及缩聚而制得的合成树脂。直接使用脂肪酸为原料合成醇酸树脂的方法称脂肪酸法。直接用植物油为原料的合成方法先经醇解反应，然后再酯化聚合，称醇解法。第五十页，共六十七页，编辑于2023年，星期一醇酸树脂制备脂肪酸法：所用原料是从植物油中制得的脂肪酸或合成脂肪酸，制备时，将脂肪酸、多元醇、多元酸一起投入反应釜中加热酯化，可获得均相的醇酸树脂。该法优点：生产工时短，和醇解法比，树脂分子量分布窄，并且分布均匀，其分子側链排列也比较规整，对称性增加，同样反应程度下，树脂粘度小，因而涂膜耐久性提高。缺点：用油制备脂肪酸，增加工序，提高成本。醇解法：直接用植物油作原料合成醇酸树脂，可以降低成本。油、甘油、苯二甲酸酐直接混合加热，分层，而且甘油和苯二甲酸酐易反应生成凝胶，油仍然浮在上面，不能很好地参加反应。所以一般将油与甘油先进行醇解，生成甘油的不完全脂肪酸酯，再与苯二甲酸酐反应，形成均相系统进行酯化反应，得到醇酸树脂。第五十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期一几点解释：（1）醇解是醇解法的关键步骤，决定醇酸树脂的分子量分布与结构，醇解作用的目的是制成甘油的不完全脂肪酸酯，特别重要的是甘油一酸酯。（2）采用精制油和碱性催化剂可使醇解易于进行，催化剂常用PbO，LiOH，CaO等，用量占油量的万分之2－10。（3）甘油一酸酯在醇解平衡体系中的含量标志醇解反应的深度，至少占25%左右才可得到透明均一的醇酸树脂溶液。甘油一酸酯含量高，不仅醇酸树脂的透明度好，而且分子量分布窄，涂膜耐水性好，硬度提高。催化剂能加快醇解平衡时间，但不能改变醇解深度。醇酸树脂制备第五十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期一(4）影响醇解深度的因素：见表5－8。（一般醇解产物中甘油一酸酯含量在50—65%。）表5－8影响醇解深度的因素影响因素影响结果反应温度有催化剂存在下，一般在200—250℃之间进行醇解反应，其它条件不变，温度升高反应加快，醇解深度增加，但树脂颜色深。反应时间其它条件不变，反应时间延长，甘油一酸酯含量增加，到达反应平衡后保持一段时间，然后甘油一酸酯含量缓缓下降。CO2气如不通CO2气，树脂颜色深，且因氧化作用使油的极性下降，使多元醇与油的混溶性降低，醇解反应时间延长。油中杂质油未精制，所含蛋白质、瞵脂、游离酸影响催化作用，也影响醇解深度。油的不饱和度在相同条件下，油的不饱和度增加，醇解速度增快，深度增加。第五十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期一I、溶解度法原理：油是非极性的，醇是极性的，油不溶于甲醇或乙醇，随着醇解作用的进行，油逐渐转变为甘油一酸酯、甘油二酸酯，极性增大，与醇类的混容度也随之增大，甘油一酸酯含量越多，与醇类的混容度越大。溶解度法方法：取1ml醇解物于试管中，在规定温度下（一般为25℃）以一定浓度的乙醇（85%左右）或无水甲醇进行滴定，至开始混浊作为终点。所用乙醇或甲醇的毫升数即为容忍度。在实际工作中一般是取一定量甲醇与一份试样现场实验，若溶液澄清则表示已达终点。或拿试样与液体苯酐混合，若能互溶，则表示已达终点。对于不同的醇酸树脂品种，容忍度要求不同。油度短，甘油多，容忍度大。反之，则小。II、电阻法原理：反应物料在醇解过程中电阻值逐渐下降到最低点，然后达到平衡，指示出醇解终点。该法不需取样，适用性强，并可用电脑控制。（5）醇解终点的控制：分为溶解度法和电阻法。第五十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期一3、酯化聚合工艺：主要有熔融法和溶剂法两种。熔融法是将反应物热炼，通惰性气体鼓泡把酯化聚合反应生成的水带出液面，由反应器出口处排气装置带出，并经扑集器回收带出的苯酐。由于固体苯酐易升华，易随气体带出反应器。优点：设备简单，投资少。缺点：树脂颜色深，苯酐损失量大，难以按预定的配方制得所要求醇酸树脂，性能不稳定。该法适合于制备长油度醇酸树脂，因苯酐含量低，物料损失少，仍在应用。溶剂法：用二甲苯与反应水形成共沸物蒸出的方法除去反应水。优点：反应温度低，酯化速度快，减少苯酐损失，能按设计的配方制得预定性能的醇酸树脂，树脂分子量分布比熔融法均匀，颜色浅。该法适合于制备要求严格的配方，产品质量有保证。目前生产醇酸树脂以溶剂法为主。醇酸树脂制备第五十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期一2、丙烯酸树脂涂料由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的共聚物制成丙烯酸酯单体：丙烯氧化：CH2=CHCH3+3/2O2→CH2=CHCOOH+H2O酯化R1R1CH2=CCOOH＋R2OH→CH2=CCOOR2＋H2O酯交换CH2=CCOOR2＋R3OH→CH2=CCOOR3＋H2OR1R1第五十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期一丙烯酸树脂涂料特点原料由石化产品生产，价格低廉、资源丰富；可与一定比例烯烃单体共聚，如丙烯腈，丙烯酰胺、醋酸乙烯、苯乙烯等，制得多种品种。色泽好，耐光，耐候性好，保光、保色，耐热性好。可耐一般酸、碱、醇和油脂等。可制成中性涂料，可调入铜粉、铝粉、使之具有金属般色泽；长期贮存不变质。第五十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期一热塑性丙烯酸酯漆