醇酸树脂培训资料讲解
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涂料醇酸树脂课件
椰子油、蓖麻油、棉子油、豆油、亚麻油、桐油 等。
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热，因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象，这种反应在实际生产中用旳不 多，只有用间苯二甲酸时才采用。
例：设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节：（1）、按油长估计过量值，参照 181页经验数据。选18%，列出各原料 旳量 1当量苯酐 74克 苯酐分子量148 1.8当量甘油 36.2克 生成水量 9克
树脂中苯酐和甘油量为：
74 36.2 9 101.2
（2）拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
凝胶化现象及理论预测
制备醇酸树脂过程中反应到一定程度， 粘度忽然迅速增长，形成凝胶物，称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂，占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%，苯二甲酸酐>35%，豆油、
亚麻油、脱水蓖麻油、桐油、红花油等制成， 凝固快，附着力好，耐磨，光泽度、硬度好， 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热，因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象，这种反应在实际生产中用旳不 多，只有用间苯二甲酸时才采用。
例：设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节：（1）、按油长估计过量值，参照 181页经验数据。选18%，列出各原料 旳量 1当量苯酐 74克 苯酐分子量148 1.8当量甘油 36.2克 生成水量 9克
树脂中苯酐和甘油量为：
74 36.2 9 101.2
（2）拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
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O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
凝胶化现象及理论预测
制备醇酸树脂过程中反应到一定程度， 粘度忽然迅速增长，形成凝胶物，称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂，占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%，苯二甲酸酐>35%，豆油、
亚麻油、脱水蓖麻油、桐油、红花油等制成， 凝固快，附着力好，耐磨，光泽度、硬度好， 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
醇酸树脂涂料培训二
此配方中200#溶剂油使用考虑因素（个人理 解）： 1、可以做为醇酸树脂的良溶剂， 2、200#低毒性 3、考虑到施工间隔时间短，避免出现咬底。
溶剂引申内容：
溶剂在配方及稀释剂配方中使用时，考虑的 因素有哪些？ 个人理解： 1、溶解力（影响施工粘度与漆膜状态） 2、干燥过程中溶解能力与挥发速度的平衡 3、真溶剂与稀释剂的合理搭配，降低成本
五、醇酸 树脂漆配 方实例讲 解
1、成膜物质
上述配方中，成膜物质为1107-M-70 该产品提供者为长兴，是由大豆油改性醇酸 树脂，大豆油碘值为130—140，属于半干性 油，含有一定量的双键。 在催干剂的作用下，改性油部分发生氧化聚 合固化反应，从而形成涂膜。
2、颜填料
该配方使用颜料为钛白粉。 使用填料为重钙粉和沉淀硫酸钡。 引申内容： 颜料定义（注意与染料的区别）
四、醇酸树脂涂料优缺点
优点： 1、醇酸树脂涂膜干燥后形成高度网状结构， 不易老化，具有耐候性好，光泽高，丰满 度好。 2、漆膜附着力好、柔韧坚牢，耐摩擦。 3、抗矿物油、醇类溶剂良好，烘烤后的漆膜 耐水性、绝缘性、耐油性等大为提高，且 施工方便。
缺点： 1、氧化聚合干燥机理，因此完全干燥时间较 长。 2、漆膜耐碱性欠佳。 3、防湿热、防盐雾性不佳。
影响溶解力因素
1、极性相似相容原则 2、溶解度参数原则（氢键力影响） 3、溶剂化原则
关于挥发速率
过快或干湿两阶段理论 （汉森提出）。
谢 谢！
A、颜料分类
着色颜料、体质颜料、防锈颜料、 特种颜料、 功能颜料
B、着色颜料
个人理解：能够赋予涂层以色彩的颜料。 无机颜料：钛白、炭黑、铁黄等 有机颜料：酞青蓝、大红粉、甲苯胺红等。 金属颜料：铜粉、铝粉、锌粉
溶剂引申内容：
溶剂在配方及稀释剂配方中使用时，考虑的 因素有哪些？ 个人理解： 1、溶解力（影响施工粘度与漆膜状态） 2、干燥过程中溶解能力与挥发速度的平衡 3、真溶剂与稀释剂的合理搭配，降低成本
五、醇酸 树脂漆配 方实例讲 解
1、成膜物质
上述配方中，成膜物质为1107-M-70 该产品提供者为长兴，是由大豆油改性醇酸 树脂，大豆油碘值为130—140，属于半干性 油，含有一定量的双键。 在催干剂的作用下，改性油部分发生氧化聚 合固化反应，从而形成涂膜。
2、颜填料
该配方使用颜料为钛白粉。 使用填料为重钙粉和沉淀硫酸钡。 引申内容： 颜料定义（注意与染料的区别）
四、醇酸树脂涂料优缺点
优点： 1、醇酸树脂涂膜干燥后形成高度网状结构， 不易老化，具有耐候性好，光泽高，丰满 度好。 2、漆膜附着力好、柔韧坚牢，耐摩擦。 3、抗矿物油、醇类溶剂良好，烘烤后的漆膜 耐水性、绝缘性、耐油性等大为提高，且 施工方便。
缺点： 1、氧化聚合干燥机理，因此完全干燥时间较 长。 2、漆膜耐碱性欠佳。 3、防湿热、防盐雾性不佳。
影响溶解力因素
1、极性相似相容原则 2、溶解度参数原则（氢键力影响） 3、溶剂化原则
关于挥发速率
过快或干湿两阶段理论 （汉森提出）。
谢 谢！
A、颜料分类
着色颜料、体质颜料、防锈颜料、 特种颜料、 功能颜料
B、着色颜料
个人理解：能够赋予涂层以色彩的颜料。 无机颜料：钛白、炭黑、铁黄等 有机颜料：酞青蓝、大红粉、甲苯胺红等。 金属颜料：铜粉、铝粉、锌粉
醇酸树脂培训资料
醇酸树脂培训资料醇酸树脂培训资料（一）醇酸树脂是一种广泛应用于化工、涂料和塑料工业的重要材料。
它具有良好的化学和物理性质，可以提供优异的耐久性和保护作用。
醇酸树脂广泛用于油漆、涂料、粘合剂等领域，对于提高产品的性能和质量有着重要的作用。
本文将为大家介绍关于醇酸树脂的培训资料，详细讲解醇酸树脂的性质、制备方法以及应用领域。
一、醇酸树脂的性质醇酸树脂具有优异的物理和化学性质，是一种具有高分子量、高玻璃转化温度以及优异耐化学品和耐热性能的材料。
它具有良好的耐候性和耐腐蚀性，可应用于各种恶劣环境中。
此外，醇酸树脂还具有良好的电气性能和机械性能，可用于制备高强度、高韧性和耐疲劳的材料。
醇酸树脂还具有较好的加工性能，可以通过热塑性或热固性方式进行加工。
二、醇酸树脂的制备方法醇酸树脂的制备方法较多，常见的有醇酸缩聚法和醇酸交聚法。
醇酸缩聚法是指通过在合适的条件下，将醇和酸进行反应，生成醇酸树脂。
这种方法简单易行，得到的产物一般具有高分子量和热稳定性。
醇酸交聚法是指通过醇和酸的酯化反应来制备醇酸树脂。
这种方法适用于较低分子量的醇和酸，能够得到具有较高玻璃转化温度的醇酸树脂。
三、醇酸树脂的应用领域1. 油漆：醇酸树脂是油漆的重要组分，可以提供油漆的硬度、耐候性和耐腐蚀性。
醇酸树脂油漆广泛应用于汽车、船舶、工程机械等领域。
2. 涂料：醇酸树脂涂料具有良好的抗化学腐蚀性和耐候性，可用于金属、混凝土、木材等基材的涂装。
醇酸树脂涂料还具有一定的透明性和光泽度，能够提升涂层的美观度。
3. 粘合剂：由于醇酸树脂具有良好的机械性能和耐化学品性能，它广泛应用于粘合剂的制备。
醇酸树脂粘合剂具有极好的粘结力和抗剪切性能，可用于金属、陶瓷、玻璃等材料的粘接。
4. 其他领域：醇酸树脂还可应用于塑料、电子材料以及航空航天等领域。
它在这些领域中可以作为增韧剂、填充剂和增强剂使用，以提高材料的性能和质量。
本文简要介绍了醇酸树脂的性质、制备方法以及应用领域，希望为读者对醇酸树脂有更深入的理解。
醇酸树脂知识点总结
醇酸树脂知识点总结一、醇酸树脂的结构特点1. 分子结构醇酸树脂是一种聚酯树脂，其分子结构中含有酯键和羟基。
在聚酯链中，酯键是醇和酸所反应生成的，而羟基则是由醇反应产生的。
这种结构使得醇酸树脂具有较高的交联密度和强度。
2. 分子量醇酸树脂的分子量通常在几千到几十万之间，不同的分子量可以用于不同的应用领域。
较低分子量的醇酸树脂易于涂料、油墨等领域的加工，而较高分子量的醇酸树脂则具有更好的机械性能和耐化学性能。
3. 结构调控醇酸树脂的结构可以通过合成方法、酸值、羟值等参数进行调控，以满足不同应用领域的要求。
例如，通过改变反应物的比例、反应条件和添加辅助剂等手段，可以获得不同结构和性能的醇酸树脂。
二、醇酸树脂的性能特点1. 耐化学性能由于含有酯键和羟基的结构特点，醇酸树脂具有良好的耐酸碱性能和溶剂抗性，尤其适用于耐油性和高耐化学性要求的领域。
2. 耐候性能在室外环境下，醇酸树脂具有很好的耐候性能，不易受到紫外线、氧化、水分等因素的影响，不易发黄和劣化，能够保持长期的良好外观。
3. 热稳定性在高温条件下，醇酸树脂具有较好的热稳定性，能够保持其结构和性能不受热影响。
因此，在高温涂装、塑料加工以及复合材料等领域有着重要的应用价值。
4. 固化性能醇酸树脂具有较好的固化性能，可以与多种固化剂反应生成硬化产物，并能够在常温或低温条件下快速固化成型。
因此，其在涂料、胶粘剂、封胶等领域有着重要的应用。
5. 可塑性能通过调控分子结构、添加增塑剂等手段，醇酸树脂可以具有不同的可塑性能，从而适应不同加工工艺和产品要求。
6. 其他性能除了上述主要的性能特点外，醇酸树脂还具有较好的电性能、生物相容性和可降解性能等方面的应用潜力。
三、醇酸树脂的应用领域1. 涂料在涂料行业，醇酸树脂常用作主要树脂或增强树脂，可以用于室内外墙面涂料、木器涂料、工业涂料、防腐涂料、船舶涂料等领域，具有优异的光泽、耐候性和化学性能。
2. 油墨在油墨领域，醇酸树脂可以用作树脂颜料的分散介质和粘结剂，具有优异的分散性、耐热性和固化性，适用于胶印油墨、凹版油墨、丝网油墨等领域。
2、醇酸树脂
单体名称 苯酐（PA） 间苯二甲酸 (IPA) 顺丁烯二酸酐 (MA) 己二酸(AA)
状态（25℃） 固
相对分子质 量 148.11
溶点/℃ 131
酸值/（mgKOH/g） 785
碘值
固
166.13
330
676
固
98.06
52.6(199.7)
1145
固
146.14
152
768
癸二酸(SE)
固
202．24
56～59（295） 189(260) -13.3(197.2) -8.3(244.5)
1.1758 1.38 1.12 1.118
C(CH2OH) 4
HO(CH 2 ) 2 OH
HO(CH 2 ) 2 O(CH 2 ) 2 OH
丙二醇
CH3CH(OH)CH 2OH
76.09
-60(187.3)
1.036
常见多元醇的物性见下表 ：
单体名称 丙三醇 （甘油）
三羟甲基 丙烷 季戊四醇 乙二醇 二乙二醇
结构式
相对分子 质量
92.09
溶点(沸点) / ℃
18(290)
密度 /(g/cm3)
1.26
HOCH 2CH(OH)CH 2OH
CH3CH2C(CH2OH) 3
134.12 136.15 62.07 106.12
133
偏苯三酸酐 （TMA）
苯甲酸
固
192
165
876.5
固
122
122
460
松香酸
固
340
＞70
165
桐油酸
固
280
α-型48.5、β-型 71
涂料化学 醇酸树脂解析
醇酸树脂的油度范围见下表：
油度 油量/% 苯酐量/%
长油度 ＞60 ＜30
中油度 40～60 30～35
短油度 ＜40 ＞35
例题： 某醇酸树脂的配方如下： 亚麻仁油：100.00g；氢氧化锂（酯交换催化剂）：0.400g；甘 油（98％）：43.00g；苯酐（99.5％）：74.50g（其升华损耗约2％）。 计算所合成树脂的油度。 解： 甘油的相对分子质量为92，固其投料的物质的量为： 43×98％/92=0.458(mol) 含羟基的物质的量为：3×0.458＝1.374(mol) 苯酐的相对分子质量为148，因为损耗2％，故其参加反应的物质 的量为： 74.50×99.5％×（1－2％）/148=0.491(mol) 其官能度为2，故其可反应官能团数为：2×0.491＝0.982(mol) 因此，体系中羟基过量，苯酐（即其醇解后生成的羧基）全部反 应生成水量为：0.491×18＝8.835g 生成树脂质量为：100.0＋43.00×98％＋74.5×（1－2％）－8.835＝ 205.945（g） 所以 油度＝100/205.945=49%
第三章 醇酸树脂
第一节 概 述
第二节 醇酸树脂的分类 第三节 醇酸树脂的合成原料
第四节 合成醇酸树脂的反应原理
第五节 醇酸树脂的配方设计 第六节 合成工艺 第七节 醇酸树脂的合成实例 第八节 醇酸树脂的改性 第九节 醇酸树脂的应用
第三章 醇酸树脂
第一节 概 述 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，其它不含不饱 和双键的聚酯则称为饱和聚酯。这三类聚酯型大分子在涂料工业中都 有重要的应用。 醇酸树脂涂料具有漆膜附着力好、光亮、丰满等特点，且具有很 好的施工性。但其涂膜较软，耐水、耐碱性欠佳。醇酸树脂可与其他树 脂（如硝化棉、氯化橡胶、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨脂树脂、氨基 树脂）配成多种不同性能的自干或烘干漆，广泛用于桥梁等建筑物以及 机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。此外，醇酸树脂原料易得、工 艺简单，符合可持续发展的社会要求。目前，醇酸漆仍然是重要的涂料 品种之一，其产量约占涂料工业总量的20％～25％。
醇酸树脂
多元醇和多元酸可以进行缩聚反应， 醇酸树脂涂料也有一些缺点： 所生成的缩聚物大分子主链上含有许多 (1) 干结成膜快，但完成干燥的时间长。 酯基（－COO－），这种聚合物称为聚 (2) 耐水性差，不耐碱。 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。 (3) 醇酸树脂涂料虽不是油漆，但基本上还未脱离
脂肪酸衍生物的范围，对防湿热、防霉菌和盐雾等性 能上还不能完全得到保证。因此，在品种选择时都应 加以考虑。
二、醇酸树脂的分类
1、 按改性用脂肪酸或油的干性分： （1）干性油醇酸树脂： 用干性油、半干性油或脂肪酸改性制成 的醇酸树脂，涂成薄膜后能直接在室温与 氧存在之下转化成连续的固体薄膜。
（2）不干性油醇酸树脂： 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 （油）。
七、醇酸树脂生产情况
生产厂家 天津油漆厂 上海上海新华树脂 厂 上海造漆厂 年产量（t/a） 价格（元/吨） 3000 2700 3500 7600 7200 6000
八、参考文献
[1] 威尔克斯编，傅志峰译.工业聚合物手册.北 京：化学工业出版社，2005 [2] 汪多仁编.现代高分子材料生产及应用手册. 中国石化出版社，2002，5:250～252 [3] 《化工百科全书》编辑部编.树脂与塑料（上） 北京：化学工业出版社，2002 [4] 杨鸣渡，康志五主编.高分子材料手册（上）. 北京：化工工业出版社，2009
醇酸树脂聚合工艺
孙春红
一、醇酸树脂的概述 二、醇酸树脂的分类 三、醇酸树脂的性能 四、醇酸树脂的合成原料 五、醇酸树脂的制法 六、醇酸树脂的应用 七、醇酸树脂 生产情况 八、参考文献
一、醇酸树脂的概述
醇酸树脂（Alkyd resin,简称 AK），它由以下三 种类型的单体经过缩合聚合反应制得： ①多元醇； ②多元酸； ③脂肪酸或三甘油脂肪酸脂。 结构式：
醇酸树脂培训资料
总结词
耐候性强，色泽持久
详细描述
醇酸树脂作为建筑涂料的主要成分，具有出色的耐候性和抗氧化性能，能够保持 色泽持久，不易褪色。其优良的附着力使建筑涂料能够紧密贴合墙面，提高装饰 效果。
船舶漆中的应用
总结词
防腐蚀性能优异
详细描述
醇酸树脂在船舶漆中发挥重要作用，其防腐蚀性能优异，能够有效抵抗海洋环境中的盐雾、水汽等腐蚀因素。醇 酸树脂还具有良好的耐磨性和耐冲击性，能够保护船舶表面免受磨损和碰撞。
醇酸树脂的物理性能
良好的粘附性
醇酸树脂能有效地粘附在不同 基材上，如金属、玻璃、木材
等。
优良的柔韧性
醇酸树脂具有较好的柔韧性， 不易脆化，能适应一定程度的 形变。
优良的绝缘性能
醇酸树脂的绝缘性能较好，可 用于制备绝缘材料。
低挥发性
醇酸树脂在常温下不易挥发， 具有较长的使用寿命。
醇酸树脂的化学性能
酯化反应阶段
01
02
03
酯化反应阶段是醇酸树脂生产的 第一阶段，主要涉及醇和酸在催 化剂的作用下进行酯化反应，生 成酯类化合物。
酯化反应过程中需要严格控制反 应温度和时间，以避免副反应的 发生，同时要确保酯化反应完全 ，以获得高纯度的醇酸酯。
酯化反应阶段还需要注意控制酯 化产物的分子量和粘度，以满足 后续工艺的需求。
家具涂料
用于木器家具的涂装。
汽车涂料
用于汽车车身和零部件的涂装 。
其他领域
如船舶、航空航天、电子电器 等领域的涂装。
02
醇酸树脂的合成与制备
醇酸树脂的合成原理
醇酸树脂是由多元醇、多元酸和脂肪酸通过酯化反应缩聚而成的高分子聚合物。
醇酸树脂的合成过程中，酯化反应是关键步骤，需要控制好反应温度、酸碱度、催 化剂等条件，以确保酯化率和产物的性能。
耐候性强，色泽持久
详细描述
醇酸树脂作为建筑涂料的主要成分，具有出色的耐候性和抗氧化性能，能够保持 色泽持久，不易褪色。其优良的附着力使建筑涂料能够紧密贴合墙面，提高装饰 效果。
船舶漆中的应用
总结词
防腐蚀性能优异
详细描述
醇酸树脂在船舶漆中发挥重要作用，其防腐蚀性能优异，能够有效抵抗海洋环境中的盐雾、水汽等腐蚀因素。醇 酸树脂还具有良好的耐磨性和耐冲击性，能够保护船舶表面免受磨损和碰撞。
醇酸树脂的物理性能
良好的粘附性
醇酸树脂能有效地粘附在不同 基材上，如金属、玻璃、木材
等。
优良的柔韧性
醇酸树脂具有较好的柔韧性， 不易脆化，能适应一定程度的 形变。
优良的绝缘性能
醇酸树脂的绝缘性能较好，可 用于制备绝缘材料。
低挥发性
醇酸树脂在常温下不易挥发， 具有较长的使用寿命。
醇酸树脂的化学性能
酯化反应阶段
01
02
03
酯化反应阶段是醇酸树脂生产的 第一阶段，主要涉及醇和酸在催 化剂的作用下进行酯化反应，生 成酯类化合物。
酯化反应过程中需要严格控制反 应温度和时间，以避免副反应的 发生，同时要确保酯化反应完全 ，以获得高纯度的醇酸酯。
酯化反应阶段还需要注意控制酯 化产物的分子量和粘度，以满足 后续工艺的需求。
家具涂料
用于木器家具的涂装。
汽车涂料
用于汽车车身和零部件的涂装 。
其他领域
如船舶、航空航天、电子电器 等领域的涂装。
02
醇酸树脂的合成与制备
醇酸树脂的合成原理
醇酸树脂是由多元醇、多元酸和脂肪酸通过酯化反应缩聚而成的高分子聚合物。
醇酸树脂的合成过程中，酯化反应是关键步骤，需要控制好反应温度、酸碱度、催 化剂等条件，以确保酯化率和产物的性能。
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O O
CH2 醇解：n1CH CH2
O O O
C
O
R1
CH2
OH OH OH LiOH 220 240 ° C
CH2 CH CH2
O OH
C
R1
CH2
OH
C
O
R2 + m1 CH R3 CH2
+ CH O C R2
O
C
O
C
R3
CH2
OH
醇解时，用碱性催化剂（CaO，LiOH，蓖麻酸锂 等），240 0C左右完成。
理论树脂产量＝苯酐量＋季戊四醇量＋油脂量－生成水量 ＝148＋78.1＋312.15－18＝520.25（g） 溶剂用量＝（1－55％）×520.25/55％＝425.66（g） 溶剂汽油用量＝425.66×90％＝383.09（g） 二甲苯用量＝425.66×10％＝42.57（g） 将配方归入下表： 原料 豆油 豆油中甘油 梓油 梓油中甘油 季戊四醇 苯酐 合计 用量（g） 当量 280.94 293 eA 0.9588 0.9588 eB 官能度 1 3 1 3 4 2 m0 0.9588 0.3196 0.1107 0.0369 0.55 1 2.976
油度
中油度
短油度
油含量对醇酸树脂性能影响很大，以油长（油度）表示， 定义如下 油长=油重量/树脂重量×100% =油重量/（原料重量—生成水量） ×100%
分 类 油度/% 苯酐含量 /% 脂肪酸含 量/% 短油度 33～43 50～38 30～39 44～48 38～36 40～45 中 油 48～53 36～33 46～50 度 54～59 33～30 51～55 长油度 60～74 30～20 56～70
• 官能团是决定化合物 化学特性的原子或原 子团。 • 官能度是在特定的反 应条件下单体中具有 反应能力的活性点的 个数。 • 反应程度P=参加反应 的官能团数/初始的官 能团数=(N0-N)/N0 • 凝胶点Pc • 平均官能度f
四、醇酸树脂
• 醇酸树脂的分类
长油度 改性脂肪 酸的性质 干性油醇酸 树脂 半干性油醇 酸树脂 不干性油醇 酸树脂
醇酸树脂
郑磊
一、概述
• 1927年Kienle对多元醇与多元酸合成的聚酯 作了重大的改进，即在聚酯的成分中增加了 脂肪酸。 • 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，其它不含不饱和双键的聚酯则称为饱和 聚酯。 • 这三类聚酯型大分子在涂料工业中都有重要 的应用。目前，醇酸漆仍然是重要的涂料品 种之一，其产量约占涂料工业总量的20％～ 25％。
类别
特性 颜料分散性优、具光泽、 耐久性
应用 白色，色用调和 漆
长油度
中油度
速干、屈曲性、耐久性、 颜料分散性
白色，色用喷磁 漆
短油度
颜料分散性、光泽保持性、 烤漆、喷漆用、 具硬度、耐摩擦性 酸固化，PU
例题： 某醇酸树脂的配方如下： 亚麻仁油：100.00g；氢氧化锂（酯交换催化剂）：0.400g； 甘油（98％）：43.00g；苯酐（99.5％）：74.50g（其升华损耗 约2％）。计算所合成树脂的油度。 解： 甘油的相对分子质量为92，固其投料的物质的量为： 43×98％/92=0.458(mol) 含羟基的物质的量为：3×0.458＝1.374(mol) 苯酐的相对分子质量为148，因为损耗2％，故其参加反应 的物质的量为： 74.50×99.5％×（1－2％）/148=0.491(mol) 其官能度为2，故其可反应官能团数为：2×0.491＝0.982(mol) 因此，体系中羟基过量，苯酐（即其醇解后生成的羧基） 全部反应生成水量为：0.491×18＝8.835g 生成树脂质量为：100.0＋43.00×98％＋74.5×（1－2％）－ 8.835＝205.945（g） 所以 油度＝100/205.945=49%
m0 0.7495 1 0.7872 0.2498 2.7865
例题： 现设计一个60％油度的季戊四醇醇酸树脂（豆油：梓油 ＝9：1），醇过量10％，固体含量55％。200号溶剂汽油：二甲 苯＝9︰1。已知工业季戊四醇的当量为35.5。计算其配方组成。 解 以1摩尔（2个当量）苯酐为基准。 工业季戊四醇的用量为：2×（1＋0.1）×35.5＝78.1（g） 1摩尔苯酐完全反应生成水量：18g 由油长=（油重量/树脂重量）×100% = [油重量/（树脂中季戊四醇重量+苯酐重+油重量）]×100%， 得到 油用量＝60%(苯酐量＋季戊四醇量－生成水量)/(1－60％)＝ 60%(148＋78.1－18)/(1－60％)＝312.15（g） 因此豆油用量＝312.15×90％＝280.94（g） 梓油用量＝312.15×10％＝31.22（g）
釜中二甲苯用量决定反应温度，存在如下关系。
二甲苯用量 /% 反应温度/0C
10 188～195
8 200～210
7 205～215
5 220～230
4 230～240
3 240～255
• 醇解法---原理
醇解法是醇酸树脂合成的重要方法。由于油脂与多元酸 （或酸酐）不能互溶，所以用油脂合成醇酸树脂时要先 将油脂醇解为不完全的脂肪酸甘油酯（或季戊四醇酯）， 不完全的脂肪酸甘油酯是一种混和物，其中含有单酯、 双酯和没有反应的甘油及油脂，单酯含量是一个重要指 标，影响醇酸树脂的质量。其反应如下：
直接拿试样与液体苯酐混合，互溶则表示已达终点。
• 醇解法---聚酯化反应
1、醇解完成后，即可进入聚酯化反应。将温度降到 180℃，分批加入苯酐，加入回流溶剂二甲苯，在 180～220℃之间缩聚。 2、聚酯化易采取逐步升温工艺，保持正常出水速率， 应避免反应过于剧烈造成物料夹带，影响单体配比和 树脂结构。另外，搅拌也应遵从先慢后快的原则，使 聚合平稳、顺利进行。 3、聚酯化反应应关注出水速率和出水量，并按规定 时间取样，测定酸值和黏度，达到规定后降温、稀释， 经过过滤，制得漆料。
引入油长（OL）对醇酸树脂配方有如下的意义： 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱，弱 极性结构的含量，直接影响醇酸树脂的可溶性 。同 时，油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有 影响，弱极性结构含量高，光泽高、刷涂性、流平 性好； 表示醇酸树脂中柔性成分的含量 。 因为长链脂肪酸残基是柔性链段 , 而苯酐聚酯是 刚性链段 , 所以 , OL 也就反映了树脂的玻璃化温度 （Tg） , 或常说的 “ 软硬程度 ” ，油度长时硬度 较低，保光、保色性较差。
催化剂种类和用量及反应温度 不同的催化剂，用不同的温度 CaO+环烷酸钴 220～250 ℃ CaO 230～240 ℃ 多元醇种类及其用量 甘油量增加，利于提高甘油一酸酯的含量；油料不饱和度 越高，甘油溶解度越高，醇解深度增加；油料酸度越高， 甘油溶解度越小。 保护气体（CO2或N2） 也可加入抗氧剂，防止油脂氧化，除去反应水及低分子挥 发物。 杂质的影响 油脂中的脂肪酸等杂质消耗催化剂，使醇解速度下降，反 应程度降低，所以油料必须精制，反应釜必须清洗。
油长（％） ＞65 65－60 60－55 55－40 40－30 甘油过量（％） 0 0—10 10－17 17－30 30－35 季戊四醇（％）0－5 5－15 15－20 20－30 30－40
例题：需要设计一个由甘油、苯酐、豆油制备油长为52%的中油 度醇酸树脂配方。 解（1）从油长估计甘油过量值，并求出油量（或脂肪酸量） 由已知数据，估计出甘油过量为17%～30%，取为18%，按2个 当量苯酐计算油量： 苯酐重量 2×74.1=148.2g 甘油重量 2×1.18×30.7=72.5 g 生成水量： 18g 由油长=（油重量/树脂重量）×100% = [油重量/（树脂中甘油重+苯酐重+油重量）]×100%即 0.52=油重量/（148.2+72.5-18+油重量） 油量=219.6 g
• 醇酸树脂的制造
醇酸树脂的合成工艺按所用原料的不同可分为（1） 醇解法；（2）脂肪酸法；（3）酸解法；（4）脂肪酸/ 油法 后两者很少用。 从工艺上可以分为（1）溶剂法；（2）熔融法。 熔融法设备简单、利用率高、安全，但产品色深、 结构不均匀、批次性能差别大、工艺操作较困难，主要 用于聚酯合成。 醇酸树脂合成主要采用溶剂法生产。溶剂法利于提 高酯化速度，降低反应温度，改善产品质量。常用二甲 苯的蒸发带出酯化水，经过分水器的油水分离后重新流 回反应釜，如此反复，推动聚酯化反应的进行，生成醇 酸树脂。
CH2
OH
O
O
聚酯化：n2 CH O CH2
C
R2 + m2
C O C O
180
220° C
OH
O O CH2 CH CH2 O C O O C R2
O C O
+H2O
醇解法溶剂法生产醇酸树脂的工艺流程简图：
油脂 催化剂 甘油 醇解 苯酐 聚酯化 二甲苯 溶剂 兑稀 过滤 包装 醇酸树脂
• 醇解法---影响因素
油，氧可以引发强烈的氧化聚合，生产中通常用惰性气体 保护。
• 缩聚反应
缩聚反应• 官Biblioteka 团与官能度 • 缩聚反应的分类---线
型/体型
• 缩聚程度与聚合度的 关系
醇酸树脂是由多种多官能团的酸、醇 和脂肪酸经缩聚反应制成的一个以线 型聚酯为主链，不饱和脂肪酸基、预 留的羟基或羧基都安置在支链、侧链 上的分子量不太高的聚合物。醇酸树 脂的漆膜固化是通过侧链的不饱和脂 肪酸的氧化聚合或预留羟基与其他合 成树脂的缩合完成的。
31.22
78.1 148.0
282
35.5 74
0.1107
0.1107 2.2 2 3.0695
CH2 醇解：n1CH CH2
O O O
C
O
R1
CH2
OH OH OH LiOH 220 240 ° C
CH2 CH CH2
O OH
C
R1
CH2
OH
C
O
R2 + m1 CH R3 CH2
+ CH O C R2
O
C
O
C
R3
CH2
OH
醇解时，用碱性催化剂（CaO，LiOH，蓖麻酸锂 等），240 0C左右完成。
理论树脂产量＝苯酐量＋季戊四醇量＋油脂量－生成水量 ＝148＋78.1＋312.15－18＝520.25（g） 溶剂用量＝（1－55％）×520.25/55％＝425.66（g） 溶剂汽油用量＝425.66×90％＝383.09（g） 二甲苯用量＝425.66×10％＝42.57（g） 将配方归入下表： 原料 豆油 豆油中甘油 梓油 梓油中甘油 季戊四醇 苯酐 合计 用量（g） 当量 280.94 293 eA 0.9588 0.9588 eB 官能度 1 3 1 3 4 2 m0 0.9588 0.3196 0.1107 0.0369 0.55 1 2.976
油度
中油度
短油度
油含量对醇酸树脂性能影响很大，以油长（油度）表示， 定义如下 油长=油重量/树脂重量×100% =油重量/（原料重量—生成水量） ×100%
分 类 油度/% 苯酐含量 /% 脂肪酸含 量/% 短油度 33～43 50～38 30～39 44～48 38～36 40～45 中 油 48～53 36～33 46～50 度 54～59 33～30 51～55 长油度 60～74 30～20 56～70
• 官能团是决定化合物 化学特性的原子或原 子团。 • 官能度是在特定的反 应条件下单体中具有 反应能力的活性点的 个数。 • 反应程度P=参加反应 的官能团数/初始的官 能团数=(N0-N)/N0 • 凝胶点Pc • 平均官能度f
四、醇酸树脂
• 醇酸树脂的分类
长油度 改性脂肪 酸的性质 干性油醇酸 树脂 半干性油醇 酸树脂 不干性油醇 酸树脂
醇酸树脂
郑磊
一、概述
• 1927年Kienle对多元醇与多元酸合成的聚酯 作了重大的改进，即在聚酯的成分中增加了 脂肪酸。 • 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，其它不含不饱和双键的聚酯则称为饱和 聚酯。 • 这三类聚酯型大分子在涂料工业中都有重要 的应用。目前，醇酸漆仍然是重要的涂料品 种之一，其产量约占涂料工业总量的20％～ 25％。
类别
特性 颜料分散性优、具光泽、 耐久性
应用 白色，色用调和 漆
长油度
中油度
速干、屈曲性、耐久性、 颜料分散性
白色，色用喷磁 漆
短油度
颜料分散性、光泽保持性、 烤漆、喷漆用、 具硬度、耐摩擦性 酸固化，PU
例题： 某醇酸树脂的配方如下： 亚麻仁油：100.00g；氢氧化锂（酯交换催化剂）：0.400g； 甘油（98％）：43.00g；苯酐（99.5％）：74.50g（其升华损耗 约2％）。计算所合成树脂的油度。 解： 甘油的相对分子质量为92，固其投料的物质的量为： 43×98％/92=0.458(mol) 含羟基的物质的量为：3×0.458＝1.374(mol) 苯酐的相对分子质量为148，因为损耗2％，故其参加反应 的物质的量为： 74.50×99.5％×（1－2％）/148=0.491(mol) 其官能度为2，故其可反应官能团数为：2×0.491＝0.982(mol) 因此，体系中羟基过量，苯酐（即其醇解后生成的羧基） 全部反应生成水量为：0.491×18＝8.835g 生成树脂质量为：100.0＋43.00×98％＋74.5×（1－2％）－ 8.835＝205.945（g） 所以 油度＝100/205.945=49%
m0 0.7495 1 0.7872 0.2498 2.7865
例题： 现设计一个60％油度的季戊四醇醇酸树脂（豆油：梓油 ＝9：1），醇过量10％，固体含量55％。200号溶剂汽油：二甲 苯＝9︰1。已知工业季戊四醇的当量为35.5。计算其配方组成。 解 以1摩尔（2个当量）苯酐为基准。 工业季戊四醇的用量为：2×（1＋0.1）×35.5＝78.1（g） 1摩尔苯酐完全反应生成水量：18g 由油长=（油重量/树脂重量）×100% = [油重量/（树脂中季戊四醇重量+苯酐重+油重量）]×100%， 得到 油用量＝60%(苯酐量＋季戊四醇量－生成水量)/(1－60％)＝ 60%(148＋78.1－18)/(1－60％)＝312.15（g） 因此豆油用量＝312.15×90％＝280.94（g） 梓油用量＝312.15×10％＝31.22（g）
釜中二甲苯用量决定反应温度，存在如下关系。
二甲苯用量 /% 反应温度/0C
10 188～195
8 200～210
7 205～215
5 220～230
4 230～240
3 240～255
• 醇解法---原理
醇解法是醇酸树脂合成的重要方法。由于油脂与多元酸 （或酸酐）不能互溶，所以用油脂合成醇酸树脂时要先 将油脂醇解为不完全的脂肪酸甘油酯（或季戊四醇酯）， 不完全的脂肪酸甘油酯是一种混和物，其中含有单酯、 双酯和没有反应的甘油及油脂，单酯含量是一个重要指 标，影响醇酸树脂的质量。其反应如下：
直接拿试样与液体苯酐混合，互溶则表示已达终点。
• 醇解法---聚酯化反应
1、醇解完成后，即可进入聚酯化反应。将温度降到 180℃，分批加入苯酐，加入回流溶剂二甲苯，在 180～220℃之间缩聚。 2、聚酯化易采取逐步升温工艺，保持正常出水速率， 应避免反应过于剧烈造成物料夹带，影响单体配比和 树脂结构。另外，搅拌也应遵从先慢后快的原则，使 聚合平稳、顺利进行。 3、聚酯化反应应关注出水速率和出水量，并按规定 时间取样，测定酸值和黏度，达到规定后降温、稀释， 经过过滤，制得漆料。
引入油长（OL）对醇酸树脂配方有如下的意义： 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱，弱 极性结构的含量，直接影响醇酸树脂的可溶性 。同 时，油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有 影响，弱极性结构含量高，光泽高、刷涂性、流平 性好； 表示醇酸树脂中柔性成分的含量 。 因为长链脂肪酸残基是柔性链段 , 而苯酐聚酯是 刚性链段 , 所以 , OL 也就反映了树脂的玻璃化温度 （Tg） , 或常说的 “ 软硬程度 ” ，油度长时硬度 较低，保光、保色性较差。
催化剂种类和用量及反应温度 不同的催化剂，用不同的温度 CaO+环烷酸钴 220～250 ℃ CaO 230～240 ℃ 多元醇种类及其用量 甘油量增加，利于提高甘油一酸酯的含量；油料不饱和度 越高，甘油溶解度越高，醇解深度增加；油料酸度越高， 甘油溶解度越小。 保护气体（CO2或N2） 也可加入抗氧剂，防止油脂氧化，除去反应水及低分子挥 发物。 杂质的影响 油脂中的脂肪酸等杂质消耗催化剂，使醇解速度下降，反 应程度降低，所以油料必须精制，反应釜必须清洗。
油长（％） ＞65 65－60 60－55 55－40 40－30 甘油过量（％） 0 0—10 10－17 17－30 30－35 季戊四醇（％）0－5 5－15 15－20 20－30 30－40
例题：需要设计一个由甘油、苯酐、豆油制备油长为52%的中油 度醇酸树脂配方。 解（1）从油长估计甘油过量值，并求出油量（或脂肪酸量） 由已知数据，估计出甘油过量为17%～30%，取为18%，按2个 当量苯酐计算油量： 苯酐重量 2×74.1=148.2g 甘油重量 2×1.18×30.7=72.5 g 生成水量： 18g 由油长=（油重量/树脂重量）×100% = [油重量/（树脂中甘油重+苯酐重+油重量）]×100%即 0.52=油重量/（148.2+72.5-18+油重量） 油量=219.6 g
• 醇酸树脂的制造
醇酸树脂的合成工艺按所用原料的不同可分为（1） 醇解法；（2）脂肪酸法；（3）酸解法；（4）脂肪酸/ 油法 后两者很少用。 从工艺上可以分为（1）溶剂法；（2）熔融法。 熔融法设备简单、利用率高、安全，但产品色深、 结构不均匀、批次性能差别大、工艺操作较困难，主要 用于聚酯合成。 醇酸树脂合成主要采用溶剂法生产。溶剂法利于提 高酯化速度，降低反应温度，改善产品质量。常用二甲 苯的蒸发带出酯化水，经过分水器的油水分离后重新流 回反应釜，如此反复，推动聚酯化反应的进行，生成醇 酸树脂。
CH2
OH
O
O
聚酯化：n2 CH O CH2
C
R2 + m2
C O C O
180
220° C
OH
O O CH2 CH CH2 O C O O C R2
O C O
+H2O
醇解法溶剂法生产醇酸树脂的工艺流程简图：
油脂 催化剂 甘油 醇解 苯酐 聚酯化 二甲苯 溶剂 兑稀 过滤 包装 醇酸树脂
• 醇解法---影响因素
油，氧可以引发强烈的氧化聚合，生产中通常用惰性气体 保护。
• 缩聚反应
缩聚反应• 官Biblioteka 团与官能度 • 缩聚反应的分类---线
型/体型
• 缩聚程度与聚合度的 关系
醇酸树脂是由多种多官能团的酸、醇 和脂肪酸经缩聚反应制成的一个以线 型聚酯为主链，不饱和脂肪酸基、预 留的羟基或羧基都安置在支链、侧链 上的分子量不太高的聚合物。醇酸树 脂的漆膜固化是通过侧链的不饱和脂 肪酸的氧化聚合或预留羟基与其他合 成树脂的缩合完成的。
31.22
78.1 148.0
282
35.5 74
0.1107
0.1107 2.2 2 3.0695