用作涂料的醇酸樹脂,環(huán)保涂料離不開合成樹脂哦
1.1 醇酸樹脂涂料運(yùn)用概述人們生產(chǎn)制造和應(yīng)用涂料己有悠久的歷史,涂料對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)作出過(guò)關(guān)鍵奉獻(xiàn),將來(lái)還將再次充分發(fā)揮更高的功效。
另外涂料工業(yè)生產(chǎn)又從技術(shù)性發(fā)展中不斷汲取“營(yíng)養(yǎng)成分”,逐漸更改了這一傳統(tǒng)制造業(yè)的外貌,進(jìn)而得到新的魅力和活力。
涂料商品有多種多樣分類方法,依照來(lái)源于來(lái)分,一般分成兩類,即純天然植物油脂涂料和生成樹脂涂料。生成樹脂涂料是考量一個(gè)國(guó)家涂料生產(chǎn)制造技術(shù)實(shí)力的顯著標(biāo)示。
在國(guó)外、日本、歐洲,生成樹脂涂料均在90%之上,在其中,法國(guó)做到99%之上。在我國(guó)八十年代初,生成樹脂涂料已提升50%價(jià)位,1990年達(dá)60.13%,本世紀(jì)末生成樹脂的生產(chǎn)量還將進(jìn)一步提高。
生成樹脂涂料來(lái)源于醇酸樹脂的生成,醇酸樹脂是最重要的涂料用樹脂。早在1912~1915年,通用電氣電氣公司(General Electric Co.)資金投入很多人力資源對(duì)凡士林一苯酐的加聚反應(yīng)開展科學(xué)研究強(qiáng)調(diào),若苯酐一部分為一元酸如脂肪酸所替代,則物質(zhì)會(huì)比立即用苯酐與凡士林縮合反應(yīng)做成硬脆、玻璃狀的高聚物更柔韌性并且具備不錯(cuò)的溶解度。1927年通用汽車公司的Kienle在聚醚多元醇與多元酸生成的聚酯成份中提升了油酸,進(jìn)而造成了醇酸樹脂的原型,為涂料用生成樹脂的造成莫定了實(shí)踐活動(dòng)基本。
最開始的醇酸樹脂是依照一步生成法紀(jì)成的,其性能自始至終不盡如人意,運(yùn)用范疇因而而遭受比較嚴(yán)重的限定。伴隨著相關(guān)高分子材料生成樹脂基礎(chǔ)理論的持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)實(shí)踐活動(dòng)結(jié)果的持續(xù)小結(jié)和剖析,造成了酸打法和醇打法等制取線形樹脂的基礎(chǔ)理論。這種基礎(chǔ)理論運(yùn)用于實(shí)踐活動(dòng)而造成新的生成加工工藝,新技術(shù)新工藝擺脫了油與苯酐一凡士林管理體系互相混溶的缺陷,使樹脂原材料能在均相反映標(biāo)準(zhǔn)下開展生成反映。運(yùn)用新基礎(chǔ)理論和新技術(shù)新工藝對(duì)線形構(gòu)造醇酸樹脂的取得成功生產(chǎn)制造,開辟了涂料工業(yè)生產(chǎn)的新世界醇酸樹脂自發(fā)生至今發(fā)展趨勢(shì)就十分快速,尤其是生成加工工藝和機(jī)器設(shè)備的不斷完善,更對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)具有了助力的功效。傳統(tǒng)式醇酸樹脂生成加工工藝是熔化法,自1960年起相繼由熔化法改成有機(jī)溶劑法,有機(jī)溶劑法的生成加工工藝穩(wěn)定易操縱,商品色淺。樹脂含量遍布比熔化法紀(jì)得的樹脂要有效,商品性能較好、品質(zhì)平穩(wěn)。伴隨著有機(jī)溶劑法的廣泛應(yīng)用,六十年代后半期,中國(guó)一些大中小型化工廠逐漸將醇解釜和脂化釜分離,便于半持續(xù)生產(chǎn),可利用率更加有效。近些年,反應(yīng)設(shè)備的進(jìn)口替代是機(jī)器設(shè)備的發(fā)展前景,海外高溫樹脂反應(yīng)罐已達(dá)20~30立方。在我國(guó)也陸續(xù)引入了大中型反應(yīng)罐,在其中天津市漆料總公司于1986年完工萬(wàn)噸級(jí)/年醇酸樹脂生產(chǎn)車間,反應(yīng)罐為15立方,是現(xiàn)階段中國(guó)較大容積的反應(yīng)罐。大中型機(jī)器設(shè)備合理地提升 了樹脂的生產(chǎn)率,使在我國(guó)涂料生產(chǎn)量由解放初期的幾干噸,發(fā)展趨勢(shì)到1988年全國(guó)各地涂料生產(chǎn)量達(dá)85.97萬(wàn)噸級(jí)的經(jīng)營(yíng)規(guī)模,在其中醇酸樹脂為23.三萬(wàn)噸,占全部涂料生產(chǎn)量的27.12%。資本主義國(guó)家醇酸樹脂生產(chǎn)量約占所有生成樹脂的40%之上,在我國(guó)與資本主義國(guó)家的差別已經(jīng)逐漸變小。之上喜人的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),及其年產(chǎn)量萬(wàn)多噸醇酸生產(chǎn)車間的陸續(xù)發(fā)生,都變成在我國(guó)醇酸樹脂涂料發(fā)展趨勢(shì)的關(guān)鍵標(biāo)示。
各種各樣涂料用生成樹脂七十多年來(lái)陸續(xù)發(fā)生。近五十年來(lái),12種生成樹脂涂料在性能和主要用途上爭(zhēng)相發(fā)展趨勢(shì),但不管在生產(chǎn)量經(jīng)營(yíng)規(guī)模,還是在發(fā)展趨勢(shì)速率層面,涂料用醇酸樹脂都自始至終處于第一位。
未來(lái)十年中在我國(guó)涂料工業(yè)生產(chǎn)的醇酸樹脂將占總產(chǎn)值的30%上下,從現(xiàn)階段在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)狀況看來(lái),醇酸樹脂仍會(huì)持發(fā)展?jié)摿?。歸根結(jié)底,是該樹脂從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)發(fā)展上仍擁有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),醇酸樹脂原材料普遍容易得到,尤其是在現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)政策法規(guī)對(duì)涂料的應(yīng)用規(guī)定較為嚴(yán)苛的狀況下,醇酸樹脂因?yàn)槠鋺?yīng)用原材料是可再生資源,并且廢水非常容易溶解,這又為它的存有和發(fā)展趨勢(shì)出示了寬闊的室內(nèi)空間; 醇酸樹脂的生產(chǎn)制造加工工藝簡(jiǎn)單:綜合性性能優(yōu)質(zhì),本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其能開展多種多樣改性材料,導(dǎo)致醇酸樹脂的種類持續(xù)提升,主要用途更為普遍;除此之外理論基礎(chǔ)研究的逐步推進(jìn),強(qiáng)有力地推動(dòng)了醇酸樹脂的升級(jí)換代,進(jìn)而使醇酸樹脂能立身永保青春之赫赫有名影響力。
1.2 醇酸樹脂特性生成的醇酸樹脂涂料與油基涂料對(duì)比,具備優(yōu)良的光澤度、粘合力、延展性、保光性等性能,尤其是室外使用性能非常明顯,因此能獲得快速發(fā)展趨勢(shì)。
1.2.1 原材料普遍容易得到傳統(tǒng)式醇酸樹脂的原材料主要是食用油(或油酸)、聚醚多元醇和多元酸。常見的食用油有桐油、大豆油、蓖麻油、亞麻籽油、核桃油、大香油、梓油、棉子油、椰油、食用油、葵花油和米糠油等,這種多是植物油。為節(jié)省植物油脂,很多天然的食用油資源也相繼被開發(fā)設(shè)計(jì)出去,中國(guó)合適生產(chǎn)制造醇酸樹脂的關(guān)鍵天然的食用油有牛勞子油、香椒子油、活絡(luò)油、蒼耳油、番木瓜油、白背葉油這些。常見的一元(人體脂肪)酸有松香油油酸、松脂、苯甲酸等。
常見的聚醚多元醇有凡士林、季戊四醇、三經(jīng)羥基丙烷氣、乙二醇、新戊二醇、麥芽糖醇和三梨糖醇等。常見的多元酸有鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸酐、順酐、己二酸和偏苯三酸醇等。適用制取醇酸樹脂的原材料遠(yuǎn)不止于此。幾十年來(lái),可持續(xù)看到用各種各樣新油酸、新酸、新醇及新的生成樹脂開展改性研究參考文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。醇酸樹脂種類的持續(xù)開發(fā)設(shè)計(jì)和豐富多彩,大家可依據(jù)全國(guó)各地的不一樣狀況,或依據(jù)每個(gè)階段諸原材料價(jià)格的不一樣而挑選不一樣的原材料來(lái)生成醇酸樹脂[8]。
1.2.2 生成加工工藝簡(jiǎn)單醇酸樹脂的生產(chǎn)工藝流程完善,機(jī)器設(shè)備簡(jiǎn)單。生產(chǎn)過(guò)程從間歇性釜到持續(xù)釜的變化為醇酸樹脂在各生產(chǎn)商的大規(guī)模生產(chǎn)具有了極大的促進(jìn)功效。自打醇酸樹脂問(wèn)世至今,對(duì)它的科學(xué)研究就逐步推進(jìn),尤其是五六十年代醇酸樹脂在各層面都獲得了長(zhǎng)久的發(fā)展趨勢(shì),近些年仍持續(xù)發(fā)生對(duì)醇酸樹脂生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)理論、原材料、機(jī)器設(shè)備和加工工藝等層面的科學(xué)研究新成效。
總而言之,伴隨著醇酸樹脂的日益發(fā)展趨勢(shì), 醇酸樹脂比別的涂料用生成樹脂從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)發(fā)展上的優(yōu)勢(shì)愈來(lái)愈突顯,這為醇酸樹脂的發(fā)展趨勢(shì)造就了比較好的自然環(huán)境。
醇酸樹脂盡管有之上眾多優(yōu)勢(shì),但依然存有著一些缺點(diǎn)尚需進(jìn)一步改善。最先,醇酸樹脂涂料屬中低端涂料,相對(duì)性高端涂料來(lái)講,它的優(yōu)勢(shì)取決于價(jià)格低而性能比一般的油基涂料有非常大提升 ,但在化工原料價(jià)錢波動(dòng)很大的今日,發(fā)展趨勢(shì)便宜原材料取代商品,維持住醇酸樹脂在價(jià)錢層面的優(yōu)勢(shì)的工作中也有待進(jìn)一步進(jìn)行。次之,醇酸樹脂涂料中絕大多數(shù)種類在性能上較別的生成樹脂還存有著一些缺點(diǎn),如干率比較慢,強(qiáng)度不高,耐磨性不佳等難題。對(duì)于這種難題,也有非常大的科學(xué)研究室內(nèi)空間。因此發(fā)展趨勢(shì)改性材料醇酸樹脂,提升 綜合性性能,使其具備更普遍的主要用途,才可以維持醇酸樹脂強(qiáng)勁的活力。
1.2.3 種類不斷發(fā)展醇酸樹脂與別的同檔生成樹脂對(duì)比綜合性性能不錯(cuò),主要用途是較廣的。它能夠自身變成單獨(dú)系統(tǒng)軟件而做成面漆和帶有色漿的各種各樣涂料;還可以與別的制漆樹脂融合應(yīng)用,做成性能各不相同的涂料。品種齊全的醇酸樹脂有多種多樣歸類和命名方法,世界各國(guó)依據(jù)自身的基本國(guó)情挑選不一樣的命名方法。在我國(guó)一般選用按干固方法和主要用途來(lái)區(qū)別的取名規(guī)范。因而,醇酸樹脂分成氣干型和非氣干型(不油酯)二種醇酸樹脂。
1.3 醇酸樹脂類型1.3.1 氣干型醇酸樹脂氣干型醇酸樹脂是由油酯、半油酯或不飽和脂肪和聚醚多元醇與多元酸做成的短、中、長(zhǎng)度很長(zhǎng)油度醇酸樹脂。樹脂的主鏈?zhǔn)遣伙柡椭镜挠突蛴退?,因此分子結(jié)構(gòu)主鏈上帶有很多的不飽和脂肪烴基。這種烴基與空氣中的co2產(chǎn)生化學(xué)變化,全自動(dòng)氧化聚合干固破乳。
1.3.2 非氣干型醇酸樹脂非氣干型醇酸樹脂主要是由蓖麻油、椰油及中、短碳鏈合成機(jī)油或飽和脂肪而做成的中、短油度種類的醇酸樹脂。他們多用以制取組份漆,主要是硝酸纖維素漆和羥基醇酸樹脂烘漆。硝酸纖維素漆是一種主要用途很廣的涂料,硝酸纖維素所制作漆層在有機(jī)溶劑沒(méi)有蒸發(fā)整潔以前,就己產(chǎn)生了固態(tài)構(gòu)造,待有機(jī)溶劑進(jìn)一步蒸發(fā)后,漆層將產(chǎn)生情況嚴(yán)重的收攏狀況。添加了醇酸樹脂的硝酸纖維素漆能夠變?nèi)踔系娜毕荩P(guān)鍵能夠提升漆層粘合力、對(duì)漆層強(qiáng)度的減少并不明顯:提升光澤度;使漆層圓潤(rùn);提升漆層薄厚;避免漆層收攏,并有提升 樹脂耐老化等優(yōu)勢(shì)。不油酯醇酸樹脂與羥基樹脂共用,能夠制得硬而堅(jiān)毅的漆層。漆層具備優(yōu)良的保光性、保色視,而且具備一定的抗潮、抗中等水平抗壓強(qiáng)度酸、堿溶液的工作能力。短油度醇酸樹脂能出示不錯(cuò)的保光性、保色視和較高的強(qiáng)度;而中油度醇酸樹脂則能夠出示不錯(cuò)的延展性;羥基醇酸樹脂漆關(guān)鍵用以家用冰箱、單車、車輛、機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備等層面,他們規(guī)定有優(yōu)良的沖擊韌性、抗潮、抗油、抑酸和經(jīng)長(zhǎng)期性應(yīng)用后不被毀壞的性能,裝飾藝術(shù)也規(guī)定很高。
所述二種按干固方法歸類的醇酸樹脂又可依照油度長(zhǎng)度不一樣分成以下四類:
(1) 短油度醇酸樹脂
這類醇酸樹脂的油度為30~45%。氣干型樹脂由大豆油、松漿脂肪酸、脫干蓖麻油和亞麻籽油做成。之上油都具備較高的碘值,即不飽和脂肪性較高,所屬半油酯和油酯。短油度樹脂在主鏈上帶有一定量的烴基,使醇酸樹脂具備一定的自干漆工作能力,延展性中等水平,有優(yōu)良的粘合力、耐老化、光澤度及保光性,但風(fēng)干干躁快速。短油度樹脂多用以生產(chǎn)制造各種各樣工業(yè)級(jí)烘漆,常見作車輛、小玩具、設(shè)備構(gòu)件、金屬材料工業(yè)品等層面的油漆。
(2) 中油度醇酸樹脂
中油度醇酸樹脂的油度為46~60%。它是醇酸樹脂中最廣泛的油度范疇,也是主要用途較廣的。關(guān)鍵由亞麻籽油、大豆油制取。這類樹脂可用以涂漆和噴漆。中油度醇酸樹脂漆因?yàn)樵跇渲幸M(jìn)不飽和脂肪烴基的總數(shù)比較多,造成 樹脂中的烴基與空氣中的co2非常容易產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)而產(chǎn)生碳鍵或多孔結(jié)構(gòu),進(jìn)而自干工作能力較強(qiáng),并且樹脂的別的性能也不錯(cuò),如干躁很快,有很好的光澤度、耐老化、延展性、漆層凝固迅速等。中油度自干型醇酸樹脂做成的涂料是醇酸樹脂涂料的關(guān)鍵一類。它的特性是能在室內(nèi)溫度下干躁、干躁速率比一般油基涂料快;涂層室外使用性能好,一般覺得室外使用期限能達(dá)三年之上,比油基涂料的使用壽命增加一倍之上:涂層明亮豐腴,保光性強(qiáng),整平堅(jiān)毅,和金屬表層 有非常好的粘合力。因而普遍用以金屬材料、木料表層的刮涂,是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)生產(chǎn)和工程建筑涂料,如各種各樣大中小型交通出行車子、機(jī)械設(shè)備電動(dòng)機(jī)機(jī)器設(shè)備,及其因精度規(guī)定不適合烤制的工業(yè)制品,如今都普遍選用醇酸面漆、膩?zhàn)雍痛牌衢_展刮涂。如今建筑物的窗門刮涂也廣泛應(yīng)用這類磁漆,比用食油基涂料室外使用期限增加了。恰好是所述優(yōu)勢(shì)使中油度醇酸樹脂的應(yīng)用范疇日益普遍。
(3) 長(zhǎng)油度醇酸樹脂
油度為61~70%的醇酸樹脂為長(zhǎng)油度醇酸樹脂。一樣因?yàn)橐M(jìn)系統(tǒng)軟件中的烴基總數(shù)有所增加,因此使樹脂的漆層具備不錯(cuò)的干躁性能,漆層頗具延展性,有優(yōu)良的光澤度、保光性與耐老化,但強(qiáng)度、延展性、抗摩擦系數(shù)等層面卻因?yàn)橐M(jìn)較多的人體脂肪鏈而比中油度醇酸樹脂差。長(zhǎng)油度醇酸樹脂漆具備優(yōu)良的刷涂性,它用以生產(chǎn)制造鋼材構(gòu)造涂料,室外工程用漆。由于系統(tǒng)軟件中人體脂肪鏈較多,運(yùn)用其非極性的特點(diǎn),使其與一些油基樹脂漆能混溶,因此能用來(lái)提高油基樹脂漆,還可以用于提高墻面漆。
(4) 很長(zhǎng)油度醇酸樹脂
油度超過(guò)70%的樹脂。此類樹脂盡管引進(jìn)人體脂肪鏈和不飽和脂肪烴基的數(shù)中比較多,但因?yàn)橹麈溙?,造?醇酸樹脂的室內(nèi)空間位阻比較顯著,不利樹脂與空氣中的co2產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu),反倒使樹脂的自偏干有一定的降低,干躁比較慢。另外很多引進(jìn)非極性鏈,樹脂易刷涂。很長(zhǎng)油度的樹脂關(guān)鍵作為印刷油墨及色調(diào)原料。氣干型涂料一般是由短、中油度的樹脂制取,這二種油度的樹脂具備比較好的偏干,若再次提高油度,較多碳鍵上的烴基對(duì)樹脂干固是有益的,但對(duì)腳踏實(shí)地是不好的,不但不容易減少腳踏實(shí)地時(shí)間,反倒會(huì)有所增加。因而,長(zhǎng)、很長(zhǎng)油度的醇酸樹脂多用以生產(chǎn)制造不偏干醇酸樹脂,運(yùn)用樹脂中人體脂肪鏈的非極性對(duì)醇酸樹脂開展物理學(xué)改性材料,以提升 樹脂的一些性能。
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