大连工业大学化工与材料学院本科生课程总结论文课程名称：涂料与涂装论文题目：醇酸树脂涂料研究进展学院：化工与材料学院专业：材料化学班级学号： XX学生姓名： XX指导教师：刘XX完成时间： 2011-03-24醋酸树脂涂料研究进展XX（XX大学化工与材料学院，XXX）摘要：众所周知,醇酸树脂自1927年问世以来,品种和生产工艺发展很快,可谓开创了涂料工业的新纪元。

醇酸树脂涂料具有原料价廉易得、涂膜附着力好、光亮、丰满、对颜料润湿性能好等优点，且具有良好的施工性，在传统涂料领域一直占有相当的比重.本文详细概述了醋酸树脂涂料的研究进展，并对其现有改性方法进行了总结，详细阐述其在各方面的运用，并展望了醋酸树脂涂料的前景。

关键词：醋酸树脂；改性；水性涂料Study on alkyd resin coatingXXXX(XXXX, XXXXX)Abstract:As is know to all, from 1927 when the alkyd resin coating created by scientist,. With the categories and the means of produce developed as soon as possible we moved into a new era. Alkyd resin coatings are widely used for many advantages，such as low cost，good adhesion，gloss，full of color，good wetting properties and good application property. This parpers study on its develops,conclue its mode of production,clearly elucidate its application in different ways,and look to its future. Keywords:alkyd resin coating;modification;waterborne paint0 引言四十年来,醇酸树脂涂料从无到有,产量大幅度增长,品种不断扩大,装备逐步更新，年产万吨级醇酸车间相继涌现,技术队伍日益壮大,都成为醉酸树脂涂料发展的重要标志。

为了加强环境保护，各国制定环境法规对使用的涂料中有机挥发物(VOC)含量提出了严格限制。

由于醇酸树脂合成技术成熟，原料易得，成本较低，涂膜综合性能良好，是涂料用合成树脂中用量最大、用途最为广泛的品种之一。

目前使用的醇酸树脂皆为溶剂型，对环境污染十分严重。

因此，开发具有良好性能的水性醇酸树脂将会有广阔的应用前景口。

醇酸树脂其用量一直占涂料工业用树脂的首位。

醇酸树脂是通过缩聚反应由多元醇、多元酸及脂肪酸为主要成分缩聚制备的一种改性聚酯树脂。

目前有多种方法制备水性醇酸树脂[1-4] ，例如醇解法和脂肪酸法两种方法。

在缩聚工艺上又分为溶剂法和熔融法两种。

醇酸树脂用途广泛，配套性良好，可以制造底、光漆、半光漆和有光漆，可以在住宅、机床，汽车、轮船、坦克、飞机等民用、工业、国防等领域使用[5]。

1 醇酸树脂的发展1.1醋酸树脂40年的发展四十年来,醇酸树脂涂料从无到有,产量大幅度增长,品种不断扩大,装备逐步更新年产万吨级醇酸车间相继涌现,技术队伍日益壮大,都成为醉酸树脂涂料发展的重要标志。

解放初期,我国涂料年产量仅仅几千吨,!1988年全国涂料产量已达 85.97万吨。

醇酸树脂涂料从解放初的单一品种试生产水平到1998年增长到23.3万吨，占整个涂料产量 27.12%。

三十多年来,12种合成树脂涂料竞相发展 ,但无论在产量规模,还是在发展速度方面醋酸树脂涂料均居首位。

[6]1.2醇酸树脂特点醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯和聚酯树脂等是制备水性涂料的主要基料,其中醇酸树脂是发展最早、产量最大的合成树脂。

研制高性能水性醇酸树脂涂料,对于生产厂商而言,产品转型的投入和周期都更容易接受。

醇酸树脂的另一优势是它基本不依赖于石油产品,作为一种重要的战略物资,石油的价格和供应量受国际形势的影响很大,而且现阶段我国的石油消费在很大程度上依赖于进口,因此醇酸树脂具有得天独厚的价格优势。

此外,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;而醇和酸之间官能度之比的变化可控制支化度,树脂原料中羧基之间或羟基之间的碳原子数能调整树脂的柔软性等,这些特点无疑使醇酸树脂能够应用于更多的领域。

1.3品种不断扩大1948年天津油漆厂研制成功中油度醇酸树脂之后 ,醋酸树脂品种不断增加,到目前为止,全国批量生产规模的醉酸树脂和改性醇酸树脂在60种以上，通用与专用的醇酸树脂涂料1986年底批准的牌号约有八十多种 ,其中部颁标准牌号 20种 ,企业标准牌号至少在60种以上,如西北油漆厂一家的醋酸树脂涂料企业标准牌号就有24种,若计算每个色漆牌号的花色品种,总数要数以百计。

从腻子、底漆、面漆、磁漆、清漆到各种专用漆。

自成一大体系,广泛用于木材建筑五金家电及其他轻工产品、车辆、桥粱等各种工业涂装。

2 醋酸树脂涂料的研究方法进展2.1合成醋酸树脂涂料原料以醇酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。

醇酸树脂是由脂肪酸（或其相应的植物油）、二元酸及多元醇反应而成的树脂。

生产醇酸树脂常用的多元醇有甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷等；常用的二元酸有邻苯二甲酸酐（即苯酐）、间苯二甲酸等。

醇酸树脂配方的确定很复杂。

在理论上要求树脂酸值低、相对分子质量大;在生产工艺上要求反应平稳不胶化:在应用上为了达到不同的目的,又要求制备出不同类型的树脂。

醇酸树脂可分为两大类,一类是通过氧化干燥的;另一类非氧化干燥的,后者主要是作增塑剂和多羟基聚合油。

从某种意义上来说,氧化干燥的醇酸树脂也可以说是一种改性干性油。

干性油的漆膜干燥需要很长时间,其原因是它们的相对分子质量较低,需要很多反应才能形成交联的大分子。

醇酸树脂相当于“大分子”的油,只需少许交联点,即可使漆膜干燥,其漆膜性能当然也远超过干性油漆膜。

按加入油的种类不同，醇酸树脂可分为干性油（亚麻油或脱水蓖麻油）和不干性油（蓖麻油、棉子油或椰子油等）两类树脂。

干性油醇酸树脂直接涂刷成薄层，在室温与氧作用下转化成连续的固体薄膜，可制成自干型与烘干型的清漆及磁漆。

不干性油醇酸树脂则不能直接用作涂料，而是与其他种类树脂混合作用。

醇酸树脂按油和苯酐的含量,可分为四种，醇酸树脂涂料按用途可分为七类。

表 1 醇酸树脂涂料的主要类型2.2 醇酸树脂涂料水性化研究醇酸树脂涂料具有很好的涂刷性和润滑性 , 但也存在一些明显的缺点 : 涂膜干燥缓慢 , 硬度低 , 耐水性、耐腐蚀性差 , 户外耐候性不佳等 , 需要通过改性来满足性能要求。

醇酸树脂分子具有极性主链和非极性铡链 , 使其能够和许多树脂、化合物较好地混容 , 为进行各种物理改性提供了前提 ; 此外其分子上具有羟基、羧基和双键等反应性基团 , 可以通过化学合成的途径引入其他分子 , 这是对醇酸树脂化学改性的基础。

在设计、合成水溶性醇酸树脂及其涂装的领域也已经有了大量的研究和开发。

制备水溶性树脂一般有 3 种方法 : (1) 成盐法 : 通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子 ; (2) 在聚合物中引入非离子基因 ; (3) 将聚合物转变成两性离子中间体 ; 其中成盐法已基本实现工业化。

水溶性醇酸树脂与溶剂型醇酸树脂具有相同的干燥机理 , 但树脂种类、金属催干剂的含量和种类、施工环境的湿度、温度和溶剂组成等诸多因素都会影响水溶性醇酸树脂的干燥性能。

另外水溶性醇酸树脂在贮存过程中由于酯键的水解 , 会降低树脂的相对分子质量 ; 加之其本身的相对分子质量较低 ; 氧气在水中的溶解度较低等 , 导致其干燥速率比相应的溶剂型醇酸树脂慢。

除干燥速度较慢之外 , 其早期的硬度、耐水性和耐溶剂性较差 , 清漆和色漆的水解稳定性也不尽人意 , 所以仍需对其改性。

有机硅改性水溶性醇酸树脂是将有机硅中间体与三羟甲基丙烷、间苯二甲酸和脂肪酸一起反应得到一种含羟基的预聚物 , 然后与偏苯三酸酐反应再进行水性化。

它具有与水溶性醇酸树脂类似的施工性能 , 但干燥性能、耐候性、耐久性、耐热性和耐水解性都得到改善 , 而且还显示出优良的外观和耐水性[7]。

目前水溶性醇酸树脂的研究主要集中在降低涂料的施工黏度 , 消除水溶性醇酸树脂在水稀释过程中出现的稀释峰 , 使用对环境友好的共溶剂 , 进一步增强薄涂膜的耐腐蚀性 , 改善外观和降低成本 , 开发具有特种功能的水溶性醇酸树脂涂料等方面。

[8]3醇酸树脂涂料生产加热方法醇酸树脂生产工艺包括醇解和酯化 ( 脂肪酸法只有酯化 ) 两个过程，醇解温度在 240 ℃以上，酯化温度为 l80 ～ 230 ℃，因此选择何种加热方法是醇酸树脂生产工艺设计中必须慎重考虑的问题之一。

理想的加热方法应满足：安全、经济、操作方便、加热均匀、热效率高、热交换条件好，能满足工艺要求的升温和降温速度，并能实现温度的调节和控制。

加热方法还关系到生产周期长短、产品质量优劣、是否符合环境保护和国家能源政策，应因地制宜、综合考虑。

综观国内外生产醇酸树脂的加热方法不外乎两类，一是直接加法，如炉灶法等，二是间接加热法，即用热能载体再加热反应釜的方法，如各种电加热法、导油加热法等。

3.1炉灶法炉灶法是将燃料燃烧的热能直接加热安装在炉膛内的反应釜，所用燃料有煤、焦炭、柴油、煤气及天然气等。

此法按炉灶构造分为固定灶和活动灶两种，均配置有鼓风机，前者将灶固定于反应釜底部，炉排上燃烧煤、焦炭进行加热；后者在炉膛底地面上安装轨道，炉灶放在轨道上，用人力或机械装置将炉灶推进和拉出，燃烧煤气及天燃气的只有炉膛而无灶，只是安装有用不锈钢管钻有小孑L 喷嘴的燃烧盘管，活动灶和燃烧气体的炉灶，上部均装有用于冷却降温的喷水盘管，用于调控反应各阶段温度。

燃烧柴油的炉灶均用耐火砖砌成，采用各种燃油器，如转杯式燃油器、盘式燃油器等。

图 1 列出了几种典型的炉灶示意图。

图 1 几种典型炉灶示意图a ：固定炉灶b ：活动炉灶c ：燃烧煤气的灶d ：燃烧柴油的灶1 ．反应釜；2 ．炉膛；3 固定灶；4 ．活动灶；5 燃烧盘管；6 燃油器；7 ．冷却水管3.2电加热法电加热法是将电能转变为热能的加热方法，常见的有工频电感加热、远红外电阻加热和电热棒等。

3.2.1工频电感加热在铁磁物质制造的反应釜中装有一组或几组感应线圈，当感应线圈中通过工频交流电 (50 Hz) 时，在其周围形成的交变磁场作用下，将在反应釜的铁壳中产生感应电流——涡流，工频电感加热利用涡流在铁壳中所产生的热量进行加热，图2是工频电感加热的示意图。