高固体C9石油树脂改性醇酸树脂的合成及应用

摘 要：本文主要讨论了一种70%固体含量C9石油树脂改性醇酸树脂合成工艺及其在醇酸色漆和醇酸清漆中的应用，结果表明采用脂化法引入C9石油树脂改性合成高固体醇酸树脂工艺可行，配制醇酸漆和醇酸清漆各项指标优于HG/T2455-93标准。

关键词：高固体醇酸树脂 酯化反应

0前言

在过去数十年间，涂料工业已有了相当大的增长，环境友好型的涂料的研制和生产已经成为世界涂料业一个重要主题。低VOC的涂料，即高固体涂料（HSC）是实现环境友好型的涂料的主要途径之一。醇酸树脂涂料是产量最大、应用最广的一个涂料品种，目前在我国涂料总量中占2/3左右。当前我国市售的溶剂型涂料固含量在55%左右，即有机挥发物含量（VOC）约占45%。当涂料的固含量达到60%以上时，称为高固体分涂料；如果固含量达到80%以上，即成为超高固体分涂料。高固体涂料具有较低的挥发物含量，同时会显示较高的树脂溶液粘度，因而，在降低挥发物含量的同时，降低树脂的分子量是研制高固体树脂的关键。业已证明分子量处于1000～1300范围的醇酸树脂适用于高固体树脂。C9石油树脂[1]。本文着重讨论了通过C9石油树脂改性合成一种70%固体含量醇酸树脂及高固体醇酸树脂在醇酸色漆中和醇酸清漆的应用，结果表明采用脂化法引入C9石油树脂改性合成高固体醇酸树脂工艺可行，配制醇酸色漆和醇酸清漆各项指标优于HG/T2455-93标准。

1 试验

1.1 主要试剂和仪器

脂肪酸、本公司，季戊四醇、工业级，苯酐、工业级，C9石油树脂、工业级，200#溶剂油、工业级。三口瓶，冷凝管，分水器，电动搅拌器，电炉。

1.2配方：脂肪酸41.8 g；季戊四醇15.4 g；苯酐19 g；石油树脂23.8 g；回流溶剂适量；200#溶剂油42 g。

1.3合成工艺

在装有搅拌、温度计、分水器的三口瓶中，计量加入精油酸、季戊四醇， 升温至230℃反应2小时（至季戊四醇全溶），降温至180℃加入苯酐、石油树脂和适量回流溶剂，搅拌升温至210℃回流， 反应6h，降温，计量加入200#溶剂兑稀，放料。

2 结果与讨论

2 .1 树脂理化指标

2.2 应用试验

2.2.1色漆配方

2.2.2色漆工艺

配制适当浓度树脂色浆，研磨至细度合格，加入剩余树脂、催干剂、防结皮剂，搅拌均匀，过滤。

2.2.3色漆检测（HG/T2455-93）

2.3 讨论

2.3.1材料对树脂性能的影响

脂肪酸：高固体涂料适宜于用分子量分布窄树脂配制，树脂分子量分布可通过正确选择原材料来加以控制。脂肪酸是植物油经过水解、精馏制得的碳链长度由C16至C18的直键脂肪族一元酸，精馏过程中分离掉了天然植物油中所含的碳链长度小于C16和大于C18的脂肪族一元酸。由于脂肪酸的分子量分布窄，所以脂肪酸比油更适合于合成高固体醇酸树脂。同时，脂肪酸在精馏过程中，碘价可以通精馏工艺进行控制，制取碘价不同分布的脂肪酸，比如我公司可生产出碘价110--125gI2/100g和碘价在125--135gI2/100g两种规格的脂肪酸，后者可以制得快干醇酸树脂及快干醇酸树脂漆。而天然植物油的碘价不可调整，比如豆油是一种半干性油，碘价基本维持在125gI2/100g，要制得快干醇酸树脂漆比较困难。

石油树脂：C9石油树脂含有一定量的双键，在高温下通过发生加成反应接技到醇酸树脂中，提高树脂硬度，弥补由于低分子量引起的树脂硬度下降的影响。同时提高树脂光泽。

2.3.1工艺配方对树脂及涂料性能的影响

润湿性：由于树脂溶剂含量低，配制着色高固体涂料的内部体积实际更大，结果粘度较高。研磨浆料的配方也因所含溶剂量低而受影响。由于降低了溶剂的含量，在研磨浆料中不可能用低固体树脂溶液，从而导致颜料重量降低，使每单位时间分散颜料量的效率降低。颜料润湿的速率也因高粘度而下降。因此，预混合时需要充分的润湿时间来提高研磨效率。

溶剂法：苯酐在酯化温度下升华，采用溶剂法利用回流至反应釜内和沿反应釜内壁下流的二甲苯可以将升华的苯酐冲至反应物料中，有利于苯酐充分进行酯化反应，减少由于苯酐升华造成的生产损耗。同时采用溶剂法合成醇酸树脂比熔融法生产所制树脂颜色浅，本文高固体醇酸树脂色号小于11号（铁钴比色法），符合醇酸色漆和醇酸清漆用树脂标准。

3 结论

本文对通对C9石油树脂改性高固体树脂合成和对所制色漆、清漆性能的检测，结果表明用脂肪酸脂化法引入石油树脂改性采用溶剂法生产工艺制得高固体醇酸树脂工艺可行，配制醇酸色漆和醇酸清漆各项指标优于HG/T2455-93标准。

参考文献

[1]杜新胜，C9 石油树脂的合成研究与应用，上海涂料， 2012年12期