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第七章 涂 料 Chapter 7 Coatings

第七章 涂 料 Chapter 7 Coatings. 涂料用合成树脂：五大系列. 一、醇酸树脂 二、酚醛树脂及氨基树脂 三、环氧树脂 四、聚氨酯树脂 五、丙烯酸树脂 六、其它合成树脂. 第二节 涂料成膜物树脂 ---- 醇酸树脂的生产. 一、概述 二、醇酸树脂的分类 三、醇酸树脂的有关化学反应 四、醇酸树脂的性质和配方计算 五、醇酸树脂的生产 六、醇酸树脂的应用 七、醇酸树脂的改性. 一、 醇酸树脂合成原料分析. 甘油. （ 1 ）原料类型. 三羟甲基丙烷. 多元醇. 季戊四醇. 多元酸. 苯酐. 顺酐.

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第七章 涂 料 Chapter 7 Coatings

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  1. 第七章 涂 料Chapter 7 Coatings

  2. 涂料用合成树脂：五大系列 一、醇酸树脂 二、酚醛树脂及氨基树脂 三、环氧树脂 四、聚氨酯树脂 五、丙烯酸树脂 六、其它合成树脂

  3. 第二节 涂料成膜物树脂 ----醇酸树脂的生产 一、概述 二、醇酸树脂的分类 三、醇酸树脂的有关化学反应 四、醇酸树脂的性质和配方计算 五、醇酸树脂的生产 六、醇酸树脂的应用 七、醇酸树脂的改性

  4. 一、醇酸树脂合成原料分析 甘油 （1）原料类型 三羟甲基丙烷 多元醇 季戊四醇 多元酸 苯酐 顺酐 植物油脂（一元脂肪酸）

  5. O m O=C C=O n CH2－CH－CH2 ＋ C ～ O OH O C O O O O O O O O ～CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2～ ～CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2～ O O O O O O C C OH OH OH OH O O OH C C OH OH 甘油与邻苯二甲酸酐的体型缩聚反应 （线型结构） 一元脂肪酸作用？ 无一元脂肪酸的缩聚 （支链结构）

  6. 体型结构不溶熔，不能直接作为涂料成膜物质 C C C C C ～ O O O O C O O O O O O O O ～CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2～ ～CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2－OCCO－CH2－CH－CH2～ O O O O O O O O O C C O O O ～ 一元脂肪酸作用？ （巨型网状结构） 无一元脂肪酸的缩聚

  7. 线型结构可溶熔，可以直接用作涂料成膜物质 + + （2）一元脂肪酸的作用 一元脂肪酸存在下的缩聚 线型缩聚物 一元脂肪酸的作用①：限制树脂合成中体型交联

  8. （3）一元脂肪酸的来源与结构 一元脂肪酸的来源：植物油脂 酯交换反应 甘油脂肪酸单（双）酯 缩 聚 线型缩聚物

  9. 油酸：CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油脂水解脂肪酸类型 亚油酸：CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亚麻酸：CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 桐油酸：CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH(CH2)7COOH 蓖麻油酸 （3）一元脂肪酸的来源与结构 一元脂肪酸的结构：不饱和脂肪酸 一元脂肪酸的作用②：促进涂膜形成中体型交联

  10. 二、醇酸树脂的分类 （1）按油脂种类 • 干性油醇酸树脂-含双键多，干燥快，室温固化 • 不干性油醇酸树脂-含双键少，加热固化 （2）按油（或苯酐）的含量高低 • 油度：油的含量 • 树脂类型：短油度、中油度、长油度、特长油度

  11. 三、醇酸树脂的有关化学反应 • 酯化 • 醇解 • 加成 • 缩聚

  12. 四、醇酸树脂的性质和配方计算 （一）醇酸树脂的性质 • 影响因素： • 油的品种 • 油度（脂肪酸含量） • 羧基、羟基对漆膜影响 • 特性黏度 • 合成工艺

  13. 1、植物油脂类型 （1）植物油脂分类 • 油的干燥性能：指双键氧化交联固化的性能，双键数目越多，干燥性能越好。 • 干性油 ——双键数＞6：桐油、梓油、亚麻油等 • 半干性油——双键数4~6：豆油、葵花籽油、棉籽油等 • 不干性油——双键数＜4：蓖麻油、椰子油、米糠油等 （2）碘值 • 定义：100g油所能吸收的碘的质量（g） • 意义：表示油脂的不饱和程度，碘值越大，干燥性能越好

  14. 2、醇酸树脂结构：羧基、羟基 极性基团：使树脂涂膜 具有良好的附着力 主链：多元酸与多元醇聚酯 使涂膜 具有固化干燥性能 侧链：不饱和脂肪酸 提高树脂对颜料的润湿能力

  15. 【桐油】 • 桐油是我国著名的特产，也是传统的大宗出口商品之一。桐油是我国特产油料树种──油桐种子所榨取的油脂。油桐属大戟科油桐属，原产于我国，栽培历史悠久，一千多年前的唐代即有记载。元代经意大利人马可波罗介绍，桐油就逐渐远传海外。桐油是一种优良的带干性植物油，具有干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强、耐热、耐酸、耐碱、防腐、防锈、不导电等特性，用途广泛。它是制造油漆、油墨的主要原料，大量用作建筑、机械、兵器、车船、渔具、电器的防水、防腐、防锈涂料，并可制作油布、油纸、肥皂、农药和医药用呕吐剂、杀虫剂等。 透明度(24h/20 ℃ ) ：允许有少量沉淀 比 重 (20/4 ℃ ) : 0.9360--0.9395 折射率 (20 ℃ ) :  1.5170--1.5220 碘 值 :  163--173皂化值 :  190--195 干燥时间 :  < 7.5 分钟  颜 色 :  黄 35 ，红 < 5  酸 价 (mgKOH/g):  <5% 水分和挥发物 :  <0.15%  杂 质 :  <0.15 % 桐油酸：CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH(CH2)7COOH

  16. 梓油 【梓油】 • 由乌桕树的籽榨得的棕红色液体油称为梓油，也称桕子油。商业上称为子油，以区别于乌桕子表面包裹的白色蜡状物，后者则称为皮油或桕白。 • 产于中国和日本，以中国东南地区为最多， • 相对密度(25/25℃)0.936～0.944， • 折射率(25℃)1.481～1.484， • 酸值7mgKOH/g， • 碘值169～190， • 皂化值202～212mgKOH/g。 • 主要成分为油酸、亚油酸、亚麻酸的甘油酯，并含有少量2,4-癸二烯酸和棕榈酸的甘油酯。为干性油。 • 梓油含有毒素，不宜食用。可以代替桐油和亚麻籽油用于制造油漆，也可用以制造润滑油、涂料、油墨等。

  17. 【亚麻油】

  18. 【米糠油、椰子油】

  19. （二）醇酸树脂配方计算 • 1.油的品种、油度 • 2.K值（工作常数） • 3.多元醇过量多少（官能团过量百分数）

  20. 五、醇酸树脂的生产 （一）原料 • 多元醇 • 多元酸 • 植物油（脂肪酸） • 助剂 • 溶剂

  21. （二）生产醇酸树脂的方法 • 脂肪酸法 • 脂肪酸-油法 • 油稀释法 • 醇解法

  22. （三）醇酸树脂的生产工艺 • 1.醇酸树脂的酯化工艺 • 如何除水？ • 2.醇酸树脂的生产设备 • 反应釜，DCS集散控制系统

  23. 醇酸树脂生产典型流程图 • 1—反应釜 2—冷凝器 3—分水罐 4—稀释罐 5—送料泵 6—出料泵 7、8—计量罐 9—磅秤 10—CO2钢瓶

  24. 10万吨醇酸树脂项目总投资3.5亿元 24立方米反应釜，国内单体最大，2009年河北德大化工

  25. 3、生产工艺举例 62%油度豆油季戊四醇醇酸树脂 1）油的品种、油度 2）K值（工作常数） 3）多元醇过量多少（官能团过量百分数）

  26. 4、醇酸树脂生产质量控制 • 酸值与黏度 • 固化时间 • 颜色 • 化学分析

  27. 六、醇酸树脂的应用 • 用途最广的合成树脂之一

  28. 七、醇酸树脂的改性 • 松香改性 • 苯甲酸改性 • 水性醇酸树脂 • 丙烯酸酯改性 • 有机硅改性 • 异氰酸酯改性

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