年产1000吨醇酸树脂的车间工艺设计+文献综述(4)
1.1 醇酸树脂的概述
醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂，具有合成技术成熟、制造工艺简便、原料易得以及树脂涂膜综合性能良好等特点。据有关统计资料报道，1997年全国涂料总产量为135万吨，其中醇酸树脂涂料约为35万吨，占合成树脂的52.9％；英、美等发达国家占30％～40％，居合成树脂之首。但醇酸树脂涂料也存在一些缺点，如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等，这将导致施工周期延长，也影响其应用范围。 多元醇和多元酸可以进行缩聚反应，所生成的缩聚物大分子主链上含有许多酯基（－COO－），这种聚合物称为聚酯。涂料工业中，将脂肪酸或油脂改性的聚酯树脂称为醇酸树脂（alkyd resin），而将大分子主链上含有不饱和双键的聚酯称为不饱和聚酯，其它的聚酯称为饱和聚酯。这三类聚酯型大分子在涂料工业中都有重要的应用。
醇酸树脂是以多元醇、有机酸和脂肪酸为主要成分，通过缩聚反应制备的，是聚酯的一种。从某种意义上讲，醇酸树脂是一种“大分子”的干性油。
1.1.1 多元醇
醇是带有羟基官能团的有机化合物。制造醇酸树脂的多元醇主要有丙三醇（甘油）、三羟基甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇等。根据醇羟基的位置，分为伯羟基、仲羟基和叔羟基。羟基的活性顺序：伯羟基>伯羟基>叔羟基。用三羟甲基丙烷合成的醇酸树脂具有更好的抗水解性、抗氧化稳定性、耐碱性和热稳定性，与氨基树脂有良好的相容性。此外还具有色泽鲜艳、保色力强、耐热及快干的优点。乙二醇和二乙二醇主要同季戊四醇复合使用，以调节官能度，使聚合平稳，避免胶化。
1.1.2 有机酸
有机酸可以分为两类：一元酸和多元酸。一元酸主要有苯甲酸、松香酸以及脂肪酸；多元酸包括临苯二甲酸酐（PA）、间苯二甲酸（IPA）、对苯二甲酸酐（TPA）、顺丁烯二酸酐（MA）、已二酸（AA）、癸二酸（SE）、偏苯三酸酐（TMA）等。多元酸单体中以邻苯二甲酸酐最为常用，引入间苯二甲酸可以提高耐候性和耐化学品性，但其溶点高、活性低，用量不能太大；已二酸和癸二酸含有多亚甲基单元，可以用来平衡硬度、韧性及抗冲击性；偏苯三酸酐的酐基打开后可以在大分子链上引入羧基，通过中和可以实现树脂的水性化，作为合成水性醇酸树脂的水性单体。一元酸主要用于脂肪酸法合成醇酸树脂，各种有机酸的性能不同，对应制备树脂性能也不同。
1.1.3 植物油
用于制造醇酸树脂的植物油按其碘值可分干性油、半干性油和非干性油三种。用干性油制成的醇酸树脂可以自干或低温烘干。用干性油制造的醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜，干燥需要很长时间，原因是它们分子量较低，需要多步反应才能形成交联的大分子。用半干性油制成的醇酸树脂性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。用非干性油制成的醇酸树脂不能单独在空气中成膜，属于非氧化干燥成膜，主要是作增塑剂和多羟基聚合物（即油）。用作羟基组分时可与氨基树脂配制烘漆或多异氰酸酯固化剂双组分自干漆。
脂肪酸的质量指标主要包括：性状、密度、黏度、酸值、碘值、皂化值、不皂化物和热析物等。为使油品质量合格，适应醇酸树脂的生产，合成醇酸树脂的植物油必须经过精制才能使用。精制方法包括碱漂和土漂处理，俗称“双漂”。碱漂主要是去除油中的游离酸、磷脂、蛋白质及机械杂质，也称为“单漂”。“单漂”后的油再用酸性土漂吸附掉色素（脱色）及其它不良杂质，才能使用。
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