醇酸树脂的酯化工艺
醇酸树脂的生产工艺
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• 回流溶剂:
• 一般为二甲苯，在醇酸树脂制备中，酯 化反应是关键，为使酯化完全，利用二 甲苯与水形成共沸物的特性，用回流的 方式将酯化反应副产物水不断的带出。 二甲苯与水分离后可以循环使用。
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合成工艺：
• 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。
• 从工艺上可以分为（1）溶剂法；（2） 融融法。融融法设备简单、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。溶剂法中常用二甲苯的蒸发 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。
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醇酸树脂的生产工艺
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工作任务：
• 产品概述 • 原料选择 • 生产方法选择 • 工艺条件确定 • 生产设备设计 • 工艺流程设备：工艺流程图
工艺过程简述 三废处理、经济核算
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产品概述：
• 由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘 油三脂肪酸酯）缩合聚合而成的油改性聚酯 树脂。按脂肪酸（或油）分子中双键的数目 及结构，可分为干性、半干性和非干性三类。 干性醇酸树脂可在空气中固化；非干性醇酸 树脂则要与氨基树脂混合，经加热才能固化。 另外也可按所用脂肪酸(或油)或邻苯二甲酸酐 的含量，分为短、中、长和极长四种油度的 醇酸树脂。醇酸树脂固化成膜后，有光泽和 韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐 候性和绝缘性等。
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• 中和剂
• 常用的中和剂有三乙胺、二甲基乙醇胺， 前者用于自干漆，后者用于烘漆较好。
• 催干剂：
醇酸树脂合成反应方程式
醇酸树脂合成反应方程式
摘要：
1.醇酸树脂的概述
2.醇酸树脂的合成反应方程式
3.醇酸树脂的应用领域
正文：
醇酸树脂，又称醇酸树脂涂料，是一种以醇酸树脂为基料的涂料。
它是通过醇酸树脂与有机溶剂、颜料、填料等混合而成，具有良好的耐候性、耐磨性和附着力，广泛应用于家具、汽车、建筑等领域。
醇酸树脂的合成反应方程式如下：
首先，醇酸树脂是由多元醇和多元酸通过酯化反应生成的。
多元醇和多元酸可以是不同的物质，例如甘油和苯甲酸，或者酚和丁酸。
酯化反应通常在高温下进行，反应产物是醇酸树脂和water.
C3H8O3 (甘油) + C7H6O3 (苯甲酸) →C10H10O4 (醇酸树脂) + H2O C6H5OH (酚) + C4H8O2 (丁酸) →C12H12O4 (醇酸树脂) + H2O
然后，醇酸树脂可以通过加入有机溶剂、颜料、填料等进行调整，以满足不同的应用需求。
例如，家具漆需要具有良好的耐候性和耐磨性，因此需要添加耐磨颜料和耐候剂；汽车漆需要具有良好的耐候性和附着力，因此需要添加颜料和附着力促进剂；建筑漆需要具有良好的耐候性和抗渗性，因此需要添加抗渗剂和耐候剂。
醇酸树脂涂料因其良好的耐候性、耐磨性和附着力，广泛应用于家具、汽车、建筑等领域。
树脂工艺流程
1、醇酸树脂（1）工艺流程简述建设项目醇酸树脂合成主要采用溶剂法生产。
溶剂法中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。
先将油酸、甘油、苯酐等和回流二甲苯（单体总量的8％）全部加入反应釜，加入少量抗氧剂，开慢速搅拌（搅拌应遵从先慢后快的原则，使聚合平稳、顺利进行），用2h升温至180℃；保温1h；二甲苯得加入量影响脱水速率，二甲苯用量提高，虽然可加大回流量，但同时也降低了反应温度，因此回流二甲苯用量一般不超过8％，而且随着反应进行，当出水速率降低时，要逐步放出一些二甲苯，以提高温度，进一步促进反应进行。
然后用2h升温至200～220℃，保温2h，抽样测酸值达10mgKOH/g、黏度（加氏管）达到10s为反应终点。
如果达不到，继续保温，每30min抽样复测；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。
保温温度及时间随配方而定，而且与油品和油度有关。
达到终点后，停止加热，冷却后将兑稀溶剂缓慢加入反应釜中。
聚酯化反应要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。
最后搅拌均匀（30min），60～70℃过滤，收于贮罐。
（2）工艺流程方框图醇酸树脂的生产工艺流程方框图如下：图2-3 醇酸树脂生产工艺流程图（3）化学反应方程式醇酸树脂生产化学反应式如下:2、丙烯酸树脂（1）工艺流程简述本项目采用溶剂法生产丙稀酸树脂，自由基由引发剂还原而来；溶剂采用二甲苯。
具体工艺流程如下：①根据配方计算量,称量出底料溶剂,用真空泵抽入反应釜中,打开搅拌开关后,用燃油炉加热导热油打循环,使底料升温到138～142℃。
通过冷凝器下液管视镜观察，回流后停止加热，保温10分钟。
反应釜挥发的二甲苯蒸汽，上升至冷凝器，经冷却水冷凝后返回反应釜。
②根据配方计算量，称量出各单体、引发剂和溶剂，用真空泵抽入高位槽混匀备用。
醇酸树脂
醇酸树脂由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。
按脂肪酸（或油）分子中双键的数目及结构，可分为干性、半干性和非干性三类。
干性醇酸树脂可在空气中固化；非干性醇酸树脂则要与氨基树脂混合，经加热才能固化。
另外也可按所用脂肪酸(或油)或邻苯二甲酸酐的含量，分为短、中、长和极长四种油度的醇酸树脂。
醇酸树脂固化成膜后，有光泽和韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。
醇酸树脂可用熔融缩聚或溶液缩聚法制造。
熔融法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或油在惰性气氛中加热至200℃以上酯化，直到酸值达到要求，再加溶剂稀释。
溶液缩聚法是在二甲苯等溶剂中反应，二甲苯既是溶剂，又作为与水共沸液体，可提高反应速率。
反应温度较熔融缩聚低，产物色浅。
树脂的性能随脂肪酸或油的结构而异。
醇酸树脂主要用作涂料、油漆，在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用，也可用作漆包线的绝缘层，制成油墨大量应用于印刷工业，此外也用于制造模压塑料。
v危规分类及编号易燃液体。
参照GB3.3类33645。
UNNO.1866；IMDG CODE3278、3379页，3.3类。
物化性质黄褐色粘稠液体。
是豆油改性的季戊四醇和邻苯二甲酸酐缩聚物在200号汽油溶剂中的溶液。
危险特性易燃，闪点23～61℃。
遇高温、明火、氧化剂有引起燃烧危险。
树脂的热解产物有毒。
辨识事故类型：火灾、中毒、容器爆裂。
应急措施消防方法：消防人员须穿戴防毒面具与全身防护服。
用泡沫、雾状水、干粉、二氧化碳、1211灭火剂，砂土灭火。
急救：应使吸入热解气体的患者脱离污染区，安置休息并保暖。
严重者送医院救治。
储运须知危险货物。
包装标志：易燃液体。
包装方法：（Ⅲ）类。
铁桶。
储运条件：储存于阴凉通风的库房中。
远离热源和火种，避免阳光直射。
与氧化剂隔离储运。
泄漏处理：首先切断一切火源，戴好防毒面具与手套。
用砂土吸收，倒至空旷地方掩埋或焚烧炉中烧掉。
醇酸树脂工艺
醇酸树脂配方2．4 制备工艺（1）将松香按配方量加入酯化锅中，缓慢升温熔化，温度不超过150 ℃，开动搅拌，加入顺丁烯二酸酐，令其自然升温后，到（200 ～220 ）℃保温3h ，取样测定反应物至冷透明（2）在醇解釜内投入豆油酸、季戊四醇，开搅拌升温到235 ℃保温酯化反应1h 后，用CO2 压入酯化锅内（锅内有保温的顺酐松香加成物），加回流二甲苯，升温到235 ℃进行酯化反应，待酸价、粘度合格后，降温，加稀，过滤，包装备用。
2．5 主要技术指标（见表 2 ）表 2 醇酸树脂主要技术指标表 3 醇酸清漆性能指标验检项目C01－1 醇酸清漆标准3 清漆和色漆的配制及其性能指标3．1 清漆性能指标以上述醇酸树脂为基料，加入适量催干剂和溶剂，制得醇酸树脂清漆，其性能指标如表3 所示。
3．2 磁漆性能指标以上述醇酸树脂为基料，加入相应的颜填料，经混合，研磨后加入剩余漆料、溶剂和催干剂制成磁漆，其性能指标见表 4 。
3．3 醇酸树脂漆贮存稳定性为了考察醇酸树脂漆的贮存稳定性，按GB－67533－86 方法测定涂料贮存稳定性并评分，见表 5 。
表 4 醇酸磁漆性能指标表 5 醇酸树脂漆贮存稳定性4 分析与讨论4．1 树脂原料的选择选择货源充足、价格较低，且近期价格较平稳的原料，使新的树脂有较长的生命力。
制作醇酸树脂漆料一般采用的油有亚麻油、梓油、脱水蓖麻油、桐油和豆油。
而它们的价格较高，并且有的油中含有共轭双键较高。
故它们与顺酐制作醇酸树脂时聚合速度快，在生产操作中，稍不注意，就会因控制不当引起胶化，出现产品质量事故。
选用豆油脂肪酸，其主要组分为C16 ～C18 饱和与不饱和脂肪酸，各组分含量范围如表 6 所示，其理化指标如表7 所示[1] ，合理地使用一部分松香，这对减少胶化因素，降低生产成本都有好处。
由于松香的加入，使得树脂易溶于200 # 溶剂汽油，并且可增加漆膜附着力及光泽，减少起皱性。
再加上200 # 溶剂汽油的存在，使漆膜常温干燥时，溶剂挥发度适中，挥发时残留溶剂对漆膜中被溶解的树脂来说，仍是真溶剂，从而促使漆膜内树脂分子的二次流动得以顺利进行，因此具有良好的流平性，易于制得高光泽、高质量的漆膜表面。
醇酸树脂
醇酸树脂一．定义醇酸树脂是由多元醇、多元酸与一元酸经酯化缩聚反应制得的涂料用树脂。
二．醇酸树脂的分类按性能分可分为干性油醇酸树脂和不干性油醇酸树脂。
按含油多少可分为短油度（油量35～45%），中油度（油量40～60%），长油度（油量60～70%）。
三．．醇酸树脂的制备1．脂肪酸法：将脂肪酸、多元醇（甘油）、多元酸（苯二甲酸酐）在一起进行酯化。
2．醇解法：在生产中，先将油（甘油三酸酯）与甘油进行醇解，生成甘油—酸酯和甘油二酸酯，再与苯二甲酸酐酯化。
3．熔融法4．溶剂法四．应用醇酸树脂可制成清漆、色漆，工业专用漆和一般通用漆。
1.干性短油度醇酸树脂漆膜凝聚快，有良好的附着力、耐候性、光泽和保光性。
烘干干燥迅速，烘干之后比长油度醇酸树脂的硬度、光泽、保色、耐磨性等方面要好，可以用于汽车、玩具、机器部件的面漆和底漆。
与脲醛树脂合用，以酸催化干燥作家具漆。
2．干性中油度醇酸树脂漆膜干燥极快，有极好的光泽、耐候性及柔韧性，可制自干或烘干磁漆、清漆、底漆腻子等。
用作金属制品装饰漆、机械用漆、建筑用漆、家具漆、船舶漆、卡车用漆、汽车修补漆、金属底漆等。
3．干性长油度醇酸树脂漆膜有较好得干燥性能和弹性，以及良好的光泽、保光性、耐候性，但在硬度、韧性、耐磨擦方面较中油度醇酸树脂差，用于制造钢铁结构涂料，室内外建筑用漆。
4．不干性醇酸树脂中、短油度醇酸树脂与硝基纤维漆共溶（约1：1）可以用于制造汽车和高档家具用硝基纤维素漆。
五．用作涂料的醇酸树脂的改性1．硝基纤维素改性改性后的涂料广泛用作高档家具漆；而短油度醇酸树脂改性的硝基纤维素漆则广泛用作清漆、公路划线漆、外用修补汽车漆、室内玩具漆等。
2．氨基树脂改性短油度或短—中油度的醇酸树脂与脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂改性后耐候性、耐久性、耐溶剂性、以及综合机械性能更好。
用作家电、铁板、金属柜、玩具的烘干涂料。
不干性短油度醇酸树脂用三聚氰胺甲醛树脂改性后具有极好的户外耐老化性，用作汽车面漆。
醇酸树脂及其改性
醇酸树脂醇酸树脂的分类：●在配方设计时，可选择不同的多元醇、多元酸；●变化醇和酸的官能度之比及调整枝化度；●醇酸树脂上具有羟基、羧基、双键和酯基；●醇酸树脂上还具有极性的主链和非极性的侧链，可以进行物理改性。
指标：油度（OL），醇酸树脂按含有多少（或含苯二甲酸酐）分为极长、长、中、短等几种油度。
油度（）油的质量醇酸的质量析出水油度（）脂肪酸质量醇酸的质量析出水公式说明：如用脂肪酸为原料，则脂肪酸质量*1.04代替油质量（当使用十八碳脂肪酸时）。
系数1.04不能作为植物油酸与三甘油脂换算。
醇酸树脂质量是多元醇的质量、多元酸的质量和油脂或脂肪酸质量之和，减去酯化时产生水的质量。
表1油度分类醇酸树脂的有关化学反应与相关理论：1.醇解反应油（即甘油三脂）与纯（加入催化剂或不加入催化剂），因为有过量的羟基存在，就发生羧基重新分配现象。
醇酸树脂中常用的多元醇有甘油和季戊四醇等。
由于羧基重新分配的缘故，随着多元醇用量、反应条件的变化，生成产物为不同数量比的油、甘油一酸酯、甘油二酸酯的混合物。
油不能用于醇酸树脂的制造，所以必须经过醇解这一步骤，使之成为不完全酯，能溶解于苯二甲酸酐与甘油的混合物，形成均相反应。
醇解反应通常是在较高的温度和催化剂作用下进行的，常用的催化剂有黄丹、氢氧化锂等。
2.酸解反应油和其他的有机酸共热反应，与醇解类似，有过量的羧基存在，将产生羟基重分配现象。
酸解法多在间苯二甲酸制造醇酸树脂时使用。
3.醚化反应在醇酸树脂制造中反应温度为200~250℃并有酸、碱存在，不同的多元醇可能有不同程度的醚化反应。
4.酯化反应酯化反应是制造醇酸树脂最主要的化学反应。
酯化反应是可逆的，要使酯化反应完全，必须将副产物-水引出体系，这时制造醇酸树脂生产工艺的关键之一。
酯化在常温下进行缓慢，通常醇酸树脂酯化温度在180~240℃之间。
催化剂可以加快酯化速度，但不能改变酯化程度。
在催化情况下酸酐与一个醇羟基反应生成半酯，此为放热反应。
醇酸树脂固化原理
醇酸树脂固化原理
醇酸树脂是一种常见的固化材料，其固化原理是通过醇和酸的反应实现的。
具体来说，醇酸树脂的固化过程可以分为以下几个步骤： 1. 树脂预聚体的合成：醇酸树脂的预聚体是由醇和酸分别与含有双键的单体反应而成的。
此时树脂分子中还存在着大量的双键，这些双键是固化的“原料”。
2. 醇酸混合：将醇和酸混合，并加热至一定温度。
在此过程中，醇和酸会发生酯化反应，生成酯键，并释放出水分子。
3. 树脂固化：生成的酯键可以与树脂分子中的双键发生加成反应，从而形成交联结构，使树脂分子逐渐固化。
总的来说，醇酸树脂的固化过程是一种酯化-加成反应的复合过程，其固化速度与反应温度、反应时间、酸性和醇酸比例等因素有关。
通过控制这些因素，可以得到具有不同性能的醇酸树脂固化材料。
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脂肪酸法或醇解法生产醇酸树脂的酯化工艺上都是采用溶剂法脱水。
因为醇酸树脂最基本的化学反应是酯化反应，反应产生的水必须及时除去，酯化反应才得以深度进行。
熔融法靠不断通入惰性气体以帮助搅拌，排出酯化反应产生的水汽和防止反应氧化。
而溶剂法是利用有机溶剂作为共沸液体带出水帮助酯化，
在酯化阶段加入反应物量的3%～5%的溶剂（主要是二甲苯）。
脂肪酸法制醇酸树脂时，在投入多元酸、多元醇、脂肪酸同时加入溶剂，升温进行酯化，共沸脱水。
醇解法生产醇酸树脂是在完成醇解反应加完苯胺后，加回流二甲苯。
溶剂法反应温度比较容易控制，通过增减溶剂来进行调节。
表1 用量与沸点的关系
溶剂用量/% 沸点/℃
二甲苯 3 251～260
二甲苯 4 246～251
二甲苯7 204～210
溶剂法生产醇酸树脂，在反应釜上装有蒸汽加热的分馏柱，柱内装有填料。
这个设备有利于含有低沸点成分的配方，如含有苯甲酸（沸点249℃）、乙二醇（沸点198℃），如果没装分馏柱则损失太大。
两一个优点是有利于溶剂和水的分离，加快酯化反应的进行。
分馏柱用蒸汽加热，可使酯化生成的水蒸出，而其他醇和酸、部分溶剂回流回收。
注意经冷凝器回到反应釜内的二甲苯温度不可过高，这是因为在较高的温度下水在二甲苯中的溶解度将增大。
表2 水在二甲苯中的溶解度
表3 苯二甲酸酐在二甲苯中的溶解度
温度/℃10 25 40 55 70
如果带回反应釜的水增多，不利于酯化反应的进行。
特备是在酯化反应的后期出水很少，二甲苯带回到水将延长反应时间。
反之，低温会使苯酐在二甲苯中的溶解度下降，有造成冷凝器被堵得危险（表3）。
返回反应釜的二甲苯应控制在25～40℃，反应生成的水，应收集计量，以便了解酯化反应进行的程度。
本文来自：中国新型涂料网
醇酸树脂的酯化工艺改进：传统的流程为蒸出管→冷凝器→分水器→反应釜。
如采用改进工艺则由填料塔→回流冷凝器→分水器→填料塔→反应釜，最后回到反应釜的二甲苯温度为110～125℃，高于二甲苯-水的共沸温度92℃。
由于回到反应釜中的二甲苯温度高，含水少甚至不含水，这样既节约能源，又缩短脱水时间。
按试验装置推算，整个酯化过程节柴油率为47.3%，整个醇解和酯化流程节柴油率为23.6%，每吨醇酸树脂节柴油14.2kg，虽然建填料塔一次投入较大，但节能效果明显，还是值得推广的。
溶剂法与熔融法相比较有以下优点。
①树脂颜色较浅且比较均匀，
②收率较高，因无苯二甲酸和多元醇的损失，多元醇、多元醇的比例保持基本不变。
③酯化温度比较低，酯化反应周期比较短。
④温度容易控制。
⑤反应釜容易清洗。
本文来自：中国新型涂料网。