丙烯酸改性醇酸树脂合成研究.doc

摘  要  采用单甘油酯法成功合成出表干快、硬度高的自干型丙烯酸改性醇酸树脂,并对影响树脂性能的多种因素进行了探讨。关键词  丙烯酸树脂  改性  醇酸树脂    醇酸树脂是涂料合成树脂中发展最早、用量最大、用途最广的品种之一,广泛应用于户外大型钢结构及轮船等的装饰与保护[1]。醇酸树脂基本上不依赖于石油产品,具有独一无二的价格优势;醇酸树脂的组分和性能可以在很大范围内调整,仅仅是不同的多元醇和多元酸就能得到性能各异的树脂;醇与酸之间官能度之比的变化可以控制支化度,这些特点无疑使醇酸树脂能够应用于更多的领域。  醇酸树脂由于其低分子量,显示出格外好的成膜性能,从而使涂膜具有非常高的光泽,而且由于其易于施工和与氧气交联使其自干的特性而得到广泛应用。但它们的干燥和固化相当慢,尤其在常温下更是如此;同时,其涂膜的硬度低、耐水性和耐候性较差。为了提高它们的性能,用丙烯酸来对醇酸树脂进行改性早已受到颇多的关注[2~4]。丙烯酸树脂具有色浅、耐候、耐光、耐热,耐腐蚀性好、保色保光性强等特点。采用丙烯酸类对醇酸树脂进行改性,可以使醇酸树脂具有优异的保光保色性、耐候性、耐久性和耐腐蚀性及快干、高硬度等优点,扩宽了醇酸树脂的应用领域,而且成本上升不大。目前,我国也有丙烯酸改性醇酸树脂的研究报道,但快干的丙烯酸改性醇酸自干漆的报道却很少见。因此,开发性能高、施工容易和快干性的丙烯酸醇酸树脂漆很有必要。  本文采用单甘油酯法成功合成了快干的自干型丙烯酸改性醇酸树脂。所谓单甘油酯法,是Solomon[5]等人首先提出来的,即先合成含一定量羧基的相对分子量低的丙烯酸预聚物,然后与单甘油酯反应,再加入二元羧酸进一步酯化而得到的丙烯酸改性醇酸树脂。  主要原料:双漂豆油、双漂亚油、季戊四醇、氢氧化锂、丙烯酸预聚物(自制)、苯甲酸、邻苯二甲酸酐、200#溶剂及二甲苯,以上原料均为工业品。  制备方法:将一定量的豆油、亚油、季戊四醇和氢氧化锂加入反应瓶内,在240℃条件下进行醇解,醇解结束后降温至180℃,加入苯甲酸、丙烯酸预聚物和二甲苯,逐渐升温至210℃左右,保温酯化至酸值合格,降温至180℃,加入邻苯二甲酸酐,在225℃下保温酯化至酸值和粘度合格,降温至120℃,用200#溶剂兑稀,过滤包装。丙烯酸改性醇酸树脂的性能指标见表1。表1丙烯酸改性醇酸树脂的性能指标项目性能指标外观棕黄色清澈透明液体颜色(铁钴法)≤6粘度/~/≤10固含量/(%)47~  对制备的丙烯酸改性醇酸树脂进行傅立叶红外检测,结果如图1所示。  在谱线中,3527cm-1处出现羟基峰,是醇酸树脂典型的特征峰,该羟基峰较大,说明该树脂的醇超量较大,因此,丙烯酸改性醇酸树脂除了氧化干燥成膜外,还可以与氨基树脂或多异氰酸酯树脂等进行交联成膜,具有多种用途。在3060cm-1~3007cm-1出现不同结构的不饱和C=C的特征峰,其中3060cm-1谱带是由不饱和=C-H的伸缩振动引起的,3007cm-1是顺式结构的C=C伸缩振动引起的,表明醇酸树脂中引入了植物油的不饱和脂肪酸,双键供醇酸树脂氧化干燥成膜。2925cm-1、2853cm-1是烷基的特征峰。在1734cm-1处有强的羰基吸收峰,1600cm-1和1491cm-1