叔碳酸及其衍生物在涂料中的应用
稀土元素及其在涂料工业中的应用

2.在石油催化裂化中的应用 石油裂化工业中使用的稀土主要是用于制造稀土分子筛裂化催化剂。稀土分子筛裂化催化剂的活性高、选择性 好、 汽油的生产率高,因而在国内外都受到重视。 稀土在这方面的用量很大。 国产稀土催化剂质量已达国际水平。 除满足国内需要外,还有部分出口。稀土裂化催化剂一般采用混合氯化稀土与钠型γ-型分子筛进行交换制得。 3.在玻璃工业中的应用 稀土在玻璃工业中的应用主要有三点,玻璃着色剂、玻璃脱色剂、制造特殊性能玻璃。稀土玻璃着色剂主要采用 钕、镨和铒的氧化物,还可配合氧化铈使用。脱色剂一般采用二氧化铈、氧化钕。制造特种玻璃例如可用铈或镧 等稀土。 4.在陶瓷工业中的应用 在陶瓷和瓷釉中添加稀土可以减少釉的破裂性并使其具有光泽。稀土用作陶瓷颜料,目前研究最多的是以氧化 锆、氧化硅为基质的镨黄颜料,其次还有以 Al2O3 和 SiO2 为基质的铈钼黄及铈钨黄黄色颜料。其他的稀土颜料 有紫罗兰色颜料(Nd2O+Al2O2+B2O3)、 绿色颜料(由钒锆盐与镨黄制成)、 红色颜料(由氧化铈和氧化镨为着色剂, 加于 ZrO2、SiO2、Al2O3 中,再加 NaCl、MgCl2 助溶剂锻烧而成)、黑色颜料(用氧化钕加氧化镍、氧化钴、氧 化铁、氧化铬煅烧制成)。 5.在农业中的应用 稀土用作微肥能促进农作物生长发育,增加产量。 6.在鞣染工业中的应用 在鞣革工业中已试用稀土化合物与铬化合物联合鞣革,取得了良好效果。在毛线染色中用稀土化合物作助染剂, 产品色泽鲜艳、色牢度好。 7.在新型功能材料中的应用 新型稀土功能材料的研制和应用,近年来发展很快。由于稀土元素的原子外层电子构型相同,离子半径相近,因而 化学性质很相似。 但由于内层 4f 轨道未充满,与 4f电子行为有关,各稀土离子又显示出若干物理特性,利用稀土 的这些特点已研制出若干新型材料,在科学技术各个领域中已广泛使用。 (1)稀土发光材料 稀土发光材料有优良的性能,在发光领域的各个方面多被采用。 彩色电视用荧光粉:稀土红色荧光粉自 1964 年问世以后完全代替了红色荧光粉。 最早使用的是三价铕激活的钒 酸钇(YVO4:Eu3+),以后很快被亮度更高的 Y2O3:Eu3+和 Y2O2S:Eu3+代替。Y2O2S:Eu3+的亮度高,色彩鲜艳而 纯正,几乎是目前唯一的彩色电视用荧光红粉。 1981 年 研 制 成 的 Y2W3O12:Eu3+, 红 色 更 理 想 , 但 能 量 效 率 较 低 , 有 待 改 进 。 彩 色 电 视 用 的 稀 土 绿 粉 有 Gd2O2S:Tb3+和 Y2O2S:Tb3+,其亮度较差,但在后者中加入 Dy3+后亮度有提高,色度也有改进,目前在电视中也已 被采用。 彩色投影响电视用稀土绿粉和红粉 : 因为对温度特性和电流特性要求高 , 现采用的绿粉有 Y2O2S:Tb3+ 、 Gd2O2S:Tb3+、Y3Al5O12:Tb3+,采用的红粉有 Y2O3:Eu3+、Y2W3O12:Eu3+。 飞点扫描管和束引管用稀土荧光粉:这种材料要求余辉短,一般采用 Ce3+激活,因为 Ce3+的发光由 5d→4f 跃迁引 起 , 电子在 5d 能级上的寿命极短。目前采用的有 ZnS:Ce3+ 、 Na0.5La0.5Ga2S4:Ce3+, 它们均发蓝绿色光。 Y2SiO5:Ce3+和 YAlO3:Ce3+也是束引管常用的发光材料。
油漆的知识(常用)

涂料分为无机涂料、有机涂料及有机和无机复合涂料三大类。
其中有机涂料分为溶剂型、水溶型及乳胶涂料三种:油漆是油性涂料的俗称,以有机溶剂为分散介质;水性涂料以水为分散介质。
根据分散方式的不同,水性涂料又可分为水溶性和水分散性两种。
乳胶漆是水分散性涂料,它是以合成树脂乳液为基料,填料经过研磨分散后加入各种助剂精制而成的涂料。
依照特点及适用范围,乳胶漆分为内墙乳胶漆、外墙乳胶漆、其他特种漆等编辑本段按特性分类水溶性内墙乳胶漆水溶性内墙乳胶漆无污染、无毒、无火灾隐患,易于涂刷、干燥迅速,漆膜耐水、耐擦洗性好,色彩柔和。
水溶性内墙乳胶漆,以水作为分散介质,无有机溶剂性毒气体带来的环境污染问题,透气性好,避免了因涂膜内外温度压力差而导致的涂膜起泡弊病,适合未干透的新墙面涂装。
水溶性涂料水溶性涂料价格低廉,具有一定的装饰性和保护性。
生产工艺简单,所用的资源丰富,原材料易得,耐擦洗性不如乳胶漆,一般在10次以下,易起皮、脱落、开裂、起泡,耐候性差。
在农村市场占有较大份额。
溶剂型内墙乳胶漆溶剂型内墙乳胶漆,以高分子合成树脂为主要成膜物质,必须使用有机溶剂为稀释剂,该涂料用一定一的颜料、填料及助剂经混合研磨而制成,是一种挥发性涂料,价格比水溶性内墙乳胶漆和水溶性涂料要高。
因此类涂料使用易燃溶剂在施工中易造成火灾。
但在低温施工时性能好于水溶性内墙乳胶漆和水溶性涂料有良好的耐候性和耐污染性,有较好的厚度、光泽、耐水性、耐碱性。
但在潮湿的基层上施工易起皮起泡、脱落等。
通用型乳胶漆通用型乳胶漆代表一大类通用型乳胶漆,适合不同消费层次要求,是目前占市场份额最大的一种产品,最普通的为无光乳胶漆,效果白而没有光泽,刷上确保墙体干净、整洁,具备一定的耐刷洗性,具有良好的遮盖力。
典型的是一种丝绸墙面漆,手感跟丝绸缎面一样光滑、细腻、舒适,侧墙可看出光泽度,正面看不太明显。
这种乳胶漆对墙体比较苛刻,如若是旧墙返新,底材稍有不平,灯光一打就会显示出光泽不一至,因此对施工要求也比较高,施工时要求活做得非常细致,才能尽显其高雅、细腻、精致之效果。
ASIACOAT2006专业展区显风采

参 考文 献
[ ] 江 磬 , 俊 智 , 玉 书 , . 世 纪 中 国涂 料 科 技 发展 的展 望 [ ] 1 张 竺 等 新 J. 涂 料 i 业 ,0 13 ( 1 : — . f - 2 0 ,1 1 ) 1 4
从制漆角度来讲 , 当降低汽车漆所 用树脂 黏度 , 适 低黏度 高 固 体分有利于提高汽车漆 的外观 品质 , 然而 , 低降低 黏度 提高 过
固 体分 又 会 带 来 诸 如 施 工 性 差 等 的 负 面影 响 。 因此 在 整 个 产 品 开发 过 程 中 合 理 控 制 基 料 树 脂 的 黏 度 成 了 产 品 开 发 的
2 0 ( : 2—1 . 0 3 3) 1 4
一
烘 烤 初期 温 度 / ℃ 低 黏 度 树 脂 涂 料 ; + 标 准 涂 料
[ ] 庾 晋 , 洁. 车 涂 料 发 展 一 瞥 [ ] 5 周 汽 J .涂 料 与 应 用 ,0 3 1 :5 2 0 ( ) 1
一
l 7.
图 1 涂料 烘 烤 时 的 相 对 弹性 变 化 率
[ ] 葛 叉谦 . 2 浅谈 我 国汽 车涂 料 引进 技 术 [ ] 涂 料 与应 用 ,0 1 J. 2 0
( :0—2 . 2) 2 4
[ ] 陈幕祖. 3 环保 涂料 妆扮 靓 丽 车 身 [ .中国化 i 报 ,0 1—1 N] f - 20 1
一
l 5.
[ 孙道兴. 4] 高固体 分丙烯 酸汽 车漆的 生产技 术[ ] 涂 料 与应 用, J.
烘 烤 初 期 , 于温 度上 升 固 化 反 应 尚 未 开 始 , 对 弹 性 率 由 相
可聚合乳化剂合成醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液

可聚合乳化剂合成醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液邱珍珍;夏正斌;林晓琼;张燕红【摘要】以1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯氧基)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚单磷酸(ANPEO10-P1)为可聚合乳化剂合成了醋酸乙烯酯(VAc)-叔碳酸乙烯酯(Veova-10)共聚乳液,考察了ANPEO10-p1用量对乳液的聚合稳定性、离子稳定性及胶膜耐水性的影响,并利用热重分析和拉伸试验等方法对胶膜进行了表征.结果表明:当ANPEO1o-P1用量为单体质量的5%时,合成的乳液聚合稳定性较好,单体转化率达到96.59%;与常规复合乳化体系(SDS/OP-10)相比,采用反应性乳化剂ANPEO10-P1制备的乳液离子稳定性好,乳胶膜耐水性增强,膜的力学性能提高.热重分析表明:乳胶膜的分解温度为285~510℃,与膨胀型阻燃体系的分解温度匹配性较好,乳液可用于膨胀型防火涂料.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2013(043)009【总页数】5页(P47-51)【关键词】反应性乳化剂;醋酸乙烯酯;叔碳酸乙烯酯;力学性能;稳定性【作者】邱珍珍;夏正斌;林晓琼;张燕红【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TQ637.6聚醋酸乙烯酯乳液广泛应用于纺织、汽车、轻工、建筑等领域,但其耐候性、耐水性较差,在不使用保护胶体的情况下乳液稳定性也较差,因而常对其进行改性以提高乳液性能[1-3]。
叔碳酸乙烯酯的α 碳原子上有丰富的烷基,具有很大的空间位阻效应,与醋酸乙烯酯共聚时,叔碳酸乙烯酯可以保护邻近的醋酸乙烯酯的酯基,降低酯基的水解率,从而改善聚醋酸乙烯酯乳液的稳定性、耐水性[4]、耐候性等;且叔碳酸乙烯酯与醋酸乙烯酯的竞聚率(60 ℃时,r1 =0.99,r2=0.92)非常相近,具有很好的反应活性,因此常用作醋酸乙烯酯的改性单体[5-7]。
内墙涂料的应用探讨

内墙涂料的应用探讨摘要:随着家庭装修的不断增多,内墙涂料应用越来樾广泛,内墙涂料具有随意造型,饰面效果独特、质感厚重、健康环保,受到了消费者的喜爱和好评。
但是市场内墙涂料的多样化,直接影响到消费者的选用,因此对内墙涂料产品应用研究尤为重要。
关键词:内墙涂料、产品分类、技术性能、应用提示中图分类号:f767.4 文献标识码:a文章编号:正文:内墙涂料是由基料(为主要成膜物质,又称胶粘剂)、颜料(为次要成膜物质,包括体质颜料、着色颜料、白色颜料等)、溶剂(水)及助剂等组成。
基料的种类和性质,对涂料的物理、化学性能,起着决定性作用。
对内墙涂料的基本要求是具备保护性、装饰性和健康性。
1.常用产品分类1.1按涂料主要成膜物质的性质可分为有机系涂料、无机系涂料和有机无机复合系涂料。
1.2按照涂料状态可分为水溶性涂料、乳液型涂料、溶剂型涂料和粉末涂料。
1.3按功能性可分为装饰性涂料、防水涂料、防火涂料、吸声涂料、防霉涂料、防结露涂料、发光涂料、抗菌涂料等。
1.4按表面光泽度可分为亚光、丝光(半光)和高光涂料。
2.适用性2.1内墙涂料品种分为有机涂料和无机涂料。
其中有机涂料有水性涂料(乳胶漆、水溶性涂料)和溶剂型涂料。
其主流产品是合成树脂乳液内墙涂料,属于有机涂料中的乳胶漆。
2.1.1水溶性内墙涂料各种性能较低,不能满足正常使用要求,建议用于临时性建筑。
2.1.2溶剂型内墙涂料对人体有害物质含量较高,除特殊要求的场所外,不应选用。
2.1.3无机内墙涂料涂膜硬,受墙体基材收缩变形影响,容易引起涂膜开裂,建议选用经过有机改性的无机内墙涂料。
2.2合成树脂乳液内墙涂料以合成树脂乳液为基料配制而成,施涂后能形成表面平整的薄质涂层。
2.2.1常用合成树脂乳液内墙涂料的品种及适用装修档次:1)普通装修:乙烯-醋酸乙烯共聚乳胶漆系列。
2)中档装修:醋酸乙烯-丙烯酸乳胶漆、苯乙烯-丙烯酸乳胶漆、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚乳胶漆。
二碳酸二叔丁基酯

二碳酸二叔丁基酯二碳酸二叔丁基酯是一种有机化合物,化学式为(C4H9O2)2CO。
它是一种酯类化合物,由两个叔丁基醇与二碳酸反应得到。
在化学领域中,它被广泛应用于溶剂、溶剂油、涂料、树脂、香料和药物等方面。
二碳酸二叔丁基酯的分子结构中含有两个叔丁基基团,这使得它具有一定的疏水性。
这种疏水性使得二碳酸二叔丁基酯在一些溶解性较差的物质中起到溶解和稀释的作用。
因此,它常被用作有机溶剂,广泛应用于油漆、油墨、涂料和胶水等工业领域。
此外,二碳酸二叔丁基酯还可以作为香料和药物的添加剂,用于增加产品的香气和口感。
二碳酸二叔丁基酯还具有一定的稳定性和耐热性,这使得它成为一种常见的树脂添加剂。
它可以与其他树脂相容,提高树脂的柔韧性和耐候性。
此外,二碳酸二叔丁基酯还可以作为柔软剂,用于改善塑料的柔软性和延展性。
在医药领域中,二碳酸二叔丁基酯也有着广泛的应用。
它可以作为一种溶剂,用于制备药物的注射液和口服液。
此外,二碳酸二叔丁基酯还可以作为一种药物载体,用于增加药物的溶解度和稳定性,提高药物的生物利用度。
尽管二碳酸二叔丁基酯在各个领域都有广泛应用,但是我们在使用时也需要注意一些安全问题。
首先,二碳酸二叔丁基酯是一种易燃物质,应避免与火源接触。
其次,二碳酸二叔丁基酯对眼睛和皮肤有刺激性,使用时应注意防护措施。
此外,二碳酸二叔丁基酯应远离儿童,存放在阴凉干燥的地方,避免与氧化剂和强酸接触。
二碳酸二叔丁基酯是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值。
它在溶剂、涂料、树脂、香料和药物等方面都发挥着重要作用。
在使用时,我们应该注意安全问题,正确储存和使用二碳酸二叔丁基酯,以保证人身安全和环境安全。
DMC在涂料中的应用

碳酸二甲酯(DMC)在涂料中的应用常州涂料化工研究院碳酸二甲酯的应用报告1 前言碳酸二甲酯是一种新兴的化学原料。
近十年来,碳酸二甲酯及其衍生物的研究开发,已成为世界化工研究热点之一,并取得突破性进展,应用领域也在日益扩大。
碳酸二甲酯(Dimethvl Cabonate)简称DMC,常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体,熔点4℃,沸点90.1℃,密度1.069g/cm3,折射率(n D20)1.3687 ,微溶于水,但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混容。
碳酸二甲酯毒性很低,对小白鼠、大白鼠致死中量ID50=6400~12800mg/kg ,由于其独特的分子结构( CH3O-CO-OCH3 ),它不仅能代替硫酸二甲酯作为甲基化剂,代替光气作为羟基化剂,还可以作为提高其有辛烷值和含氧量的汽油添加剂。
在涂料行业中,溶剂型涂料将向低VOC(挥发性有机化合物)及低HAP(有害气体污染)的方向发展。
DMC作为一种优良的低毒性溶剂,在涂料中的应用显示了良好的发展前景。
2 碳酸二甲酯溶剂的理化性质以下列出碳酸二甲酯的理化性质碳酸二甲酯分子式:Dimethyl carbonate (DMC)CH3-O-C-O-CH3‖O规格参数规格参数CAS NO 616-38-6 分子式 C3H6O3分子量 90.08 外观略有芳香的无色透明液体溶解性与醇、酯、酮等有机溶剂互溶含量≥99.5%水分≤0.1% 甲醇≤0.3%沸点 90.3℃熔点 4.0℃闪点 22℃蒸汽压 5.6Kpa(20℃)粘度 0.625Mpa.s(20℃)密度 1.0703(20℃)酸度值pH 6.8-7 毒性低毒级3 碳酸二甲酯相对挥发速度测定溶剂的挥发速度是选用涂料用溶剂的重要参数之一,我们选择六中涂料中常用溶剂:丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯与碳酸二甲酯在同等条件下测定其响度挥发速度。
在涂料行业中,依据 ASTMD3539-76 (81) 规定方法,用Shell 薄膜挥发仪。
涂料知识-建筑涂料的功能

涂料知识-建筑涂料的功能一. 建筑涂料的功能通常建筑涂料具有三大功能:装饰功能、保护功能、特种功能装饰功能:建筑物内外墙面经过涂装后可以形成具有不同颜色、不同花纹、不同光泽和不同质感的涂膜,从而起到美化居住环境作用。
保护功能:所谓保护功能就是保护建筑物不受环境的影响或将其影响减至最小的功能。
涂料经涂装后在建筑物内外墙表面形成均匀连续的涂膜。
这种涂膜具有一定的厚度、柔韧性和硬度以及具有耐磨、耐水、耐酸碱腐蚀、耐污染、耐紫外光照射、耐气候变化、耐霉菌侵蚀等特征,可以减少或消除大气、水分、酸雨、灰尘、微生物对建筑物的破坏作用。
延长建筑物使用寿命,提高建筑物经济价值。
特种功能:特殊功能的建筑涂料,如防霉涂料用于酒厂、糖厂、食品厂等内壁而具有防止霉菌生长的功能,防火涂料具有防止火焰燃烧及蔓延作用。
此外还有防水涂料、防虫涂料、防锈涂料、防腐涂料、吸音涂料、抗结露涂料、示温涂料、防尘涂料、防辐射涂料、防电波干扰涂料等。
二. 建筑装饰涂料的分类在我国,对建筑涂料的分类目前尚无统一的划分方法,但往往采用下述几种方法进行分类。
按基料的类别分类:建筑涂料可分为有机涂料、无机涂料及有机——无机复合涂料。
有机涂料又可根据使用溶剂的不同,分为溶剂型、水乳型及水溶型有机涂料。
无机建筑涂料主要是无机高分子涂料,也包括传统的水泥、石灰等,但后者已很少使用。
有机-无机复合型涂料有两种复合方式:一种是有机材料与无机材料通过物理混合的方式,将两者复合使用制成涂料;另一种是有机材料与无机材料通过化学反应进行接枝镶嵌的方式,将两者复合使用制成涂料。
按涂膜厚度及质感(形状)分类:可分为表面平整,光滑的平面涂料;表面呈砂粒状装饰效果的砂壁状涂料;形成凹凸花纹立体装饰效果的复层涂料(包括环山状、斑点状、桔皮状、拉毛状等)。
按在建筑物上的使用部位分类:可分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料、顶棚涂料等。
按使用功能分类:可分为装饰性涂料与特种功能性涂料(如防火涂料、防霉涂料、防水涂料、弹性涂料等)。
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1 / 19 叔碳酸及其衍生物在涂料中的应用 于翔 孙兰波 (天津四友精细化学品公司) 摘 要:介绍了叔碳酸、叔碳酸缩水甘油酯及叔碳酸乙烯酯在涂料中的应用。 关键词:叔碳酸;叔碳酸缩水甘油酯;叔碳酸乙烯酯
背景简介 叔碳酸是高度支链化的一元合成脂肪酸,由于它及其衍生物在涂料领域有重要作用而引起涂料界广泛的重视。但是,三十年来,只有壳牌公司掌握其生产技术。我国曾经与壳牌公司谈判购买叔碳酸方面的技术未能成功。这样,独立自主建立我国叔碳酸及其下游产品生产体系成为我们的唯一选择。于是,我国将叔碳酸及其衍生物的合成研究和工业化工作列入国家“八五”、“九五” 重点科技攻关项目。
天津四友公司在“九五”期间,承担了该项攻关任务。经过艰苦努力完成了“叔碳酸工业化实验”项目,并建成8000t/a装置,从而填补了国内在叔碳酸合成领域中的空白,并在此基础上,又与常州涂料化工研究院合作完成了叔碳酸缩水甘油酯的合成研究和工业化。这两个项目在2001年3月都通过了国家的鉴定和验收,并得到与会专家的好评。
同时,我们对叔碳酸下游产品进行了广泛的研究,开发出叔碳酸酰氯、叔碳酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯和叔碳酸催干剂等项目,并着手建立工业化生产装置,预计2001年底可以批量向用户提供以上系列产品。下面将对叔碳酸及两个重要衍生物作简单介绍。
1 叔碳酸 1.1碳酸结构式: 叔碳酸是α-碳上高度支链化的饱和一元脂肪酸,结构式见图1。
图1 2 / 19
其中:R1,R2,R3为烷基取代基,至少有一个甲基取代基,其余的取代基为直链或支链烷基。用于涂料的叔碳酸的碳原子数一般是C9、C10、C11。
1.2 物理和化学性质: 表1对比了新癸酸与正癸酸的某些物理性,可以看出支链酸与直链酸有很大区别:支链酸在常温下一般是液体,而直链酸是固体;支链酸与有机溶剂有很好的相容性。这在涂料生产中非常有用。
表1 新葵酸与正葵酸的物理性对比
在化学性质方面,叔碳酸结构的位阻作用严重降低了酯化反应速度,相应地它一旦成酯就很难被水解。Newman在24种支链酸和直链酸酯化数据分析的基础上,总结出所谓“六位法则”。
图2 即“在脂肪酸的亲核反应中,6位原子数目越多,则位阻大”。 这一点通过叔碳酸的构象简图(图2)很容易理解,由于碳原子键角的缘故,形成六元环的能量最低,造成其中的6位原子对羰基氧的位阻最大。 3 / 19
从Newman的实验数据(表2)上可以看出,Versatic911/10由于在第六位上原子数最多,酯化速度比乙酸困难100倍以上,显然这是空间位阻所至。叔碳酸衍生物因此有抗水解和抑制空气氧化,对紫外线稳定等特点。
表2 酸原子数对催化甲醇酯化速度的关系(25℃)
* Versatic911/10是新壬酸/新十一酸混合物和新癸酸 叔碳酸的α-C高度支链化,伸展的支链对羰基有强大的位阻效应,提供其衍生物的抗水解、抗紫外线能力;团状的烷烃结构提供其疏水性、溶剂相容性和低粘度。正是由于叔碳酸所特有的性质决定了它下游产品的非凡的用途,使它引起人们的关注,并获得了广泛的应用。
1.3 叔碳酸的应用 1.3.1涂料方面的应用 叔碳酸酯类在许多涂料中都有应用,如硝基漆、醇酸漆、磁漆、粉末涂料以及乙烯基抛光漆等。特别是C10酸的缩水甘油酯和乙烯酯,它们可以大大地改善涂料的光泽、化学稳定性、热稳定性、漆膜的硬度、柔韧性和隔热性等。
此外,由于叔碳酸具有较强的溶解性能,而成为涂料较理想的催干剂原料,叔碳酸盐类催干剂具有催干速度快、漆膜硬度大等优点。
1.3.2 医药及农药等方面的应用 三甲基乙酸的下游产品在医药及农药领域中的应用研究十分活跃。由于它们比非支链衍生物的溶解度大,因此可用于生产治疗关节炎、肺结核和牛皮癣的药物。三甲基乙酸还可制备频那酮,用于“三唑酮”、“多效唑”等10余种杀菌、杀虫剂的生产。四友公司生产的三甲基乙酰氯是氨苄青霉素等抗生素药品的关键原料,此外它还是农药新品种唑蚜威的原料。新4 / 19
癸酸可用于植物脱叶以及用作棉花、大豆等农作物萌发后期除莠剂等。 1.3.3工业香料方面应用 叔碳酸的酯类具有芳香气味,可用作工业香料,特别是作为香皂、洗发香波等的芳香赋予剂更为合适。叔碳酸酯的香型如下:叔C5酸甲酯,桔味;叔C5酸丙酯,水果味;叔C5酸戊酯,兰花味;叔C7酸甲酯,樟脑味等。
1.3.4高级润滑油方面应用 叔碳酸与多元醇反应生成的多元醇酯可作润滑油组分,它耐高温、具有防锈和减震作用,并可减少阻力系数,可用来制造汽车曲轴箱、自动变速和刹车装置的润滑油,以及喷气和涡轮发动机等的航空润滑油。
1.3.5其它应用 三甲基乙酸过氧化叔丁酯是氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯等聚合的高效引发剂。 2 叔碳酸缩水甘油酯 2.1 叔碳酸缩水甘油酯的结构和性质 叔碳酸缩水甘油酯是叔碳酸的环氧丙醇酯,其结构如下:
叔碳酸缩水甘油酯具有低粘度,高沸点,气味淡等特点。重要的性质包括:环氧当量244~256;比重(g/mL,20℃)0.958~0.968;粘度(cP,25℃)7.1;沸点范围(5%~95%v/v,℃)251~278;蒸汽压(mmHg/37.8℃)6.75;闪点(℃ PMCC)126;凝固点(℃)<-60。 5 / 19
2.2 反应活性 叔碳酸缩水甘油酯的结构特点使它成为涂料树脂独特的改性剂,其环氧基有很强的反应性,图4列出一些反应途径。对涂料树脂最有用的反应路径一般与羟基、羧基和胺基有关。环氧基的反应性使之能在常温下插入聚酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂,反应几乎是定量的,很少副反应,这种方式制备的树脂满足窄的分子量分布和低粘度设计要求。
2.3 应用 如前所述,由于叔碳酸的特性,很早以前人们就希望将它引入涂料中,试图合成基于叔碳酸、甘油、邻苯二甲酸酐为原料的产品,但是由于反应耗时过长,没有成功。为了方便地将叔碳酸引入树脂,壳牌公司1964年推出叔碳酸缩水甘油酯,商品名Cardura E-10。
支链脂肪酸结构提供酯基水解稳定性,同时叔碳酸基团的脂肪族特性提高树脂耐候性,悬挂的叔碳酸基团还能降低粘度,增加颜料润湿性和内增塑作用。Cardura E-10一直被用来调整各式各样的涂料应用,包括: 丙烯酸涂料, 聚氨酯涂料, 聚酯和醇酸涂料(包括高固体分树脂), 阴极电泳涂料, 硝基清漆, 水稀释涂料, 反应性稀释剂。
2.3.1醇酸树脂中的应用 (1)酸价的控制 在醇酸树脂制造中,为了得到合适的粘度,人们不得不采用高酸值。但是高酸值对贮存稳定性和产品的最终性能都是不利的。叔碳酸缩水甘油酯在较低温度下极易和羧基按化学计算量6 / 19
反应。例如把0.4% 的重量份的叔碳酸缩水甘油酯在反应结束 图4 后加到已冷却到150℃的醇酸树脂中,酸值可以迅速地降低1个单位。同时,树脂的粘度有所降低。 由于新产生的仲羟基受到支链结构的保护,采用这种工艺对抗水性没有不利的影响。
(2)热固性体系(溶剂型) 醇酸树脂是用多元醇、苯酐和一元酸制成的。用支链羧酸制备的醇酸树脂用于烘烤型磁漆是提高醇酸树脂漆档次的方法。
采用二步法可以同时改进柔韧性。先在250℃下将甘油和苯酐反应。随后把所得醇酸树脂按等克分子比和苯酐及缩水甘油酯在150℃下反应。这种树脂,漆烘烤膜的耐冲击性大为改善。性能比较见表3 7 / 19
表3 性能比较 *10=优;1=极坏 除了有优越的机械性能和耐化学性以外,这类醇酸的磁漆具有良好的光泽和过度烘烤后的保光性。这类树脂可和许多市售的热固性丙烯酸树脂并用,以改善施工性能,并取得较高的光泽和较好的附着力。这类树脂粘度低,适合配制很高固体份的烘烤磁漆,从而使烤膜具有优越的流平性和丰满度,施工成本降低。
支链羧酸缩水甘油酯醇酸和三聚氰胺甲醛树脂配成的白磁漆,同市售白汽车面漆在佛罗里达户外曝晒后的对比,显示出优良的保光性,见图5。
图5 佛罗里达曝晒的月数 2.3.2叔碳酸缩水甘油酯降低丙烯酸基料的粘度
(1)概述 汽车工业正面临降低有机挥发物排放的压力。汽车修理厂通常没有配备溶剂循环装置或后燃烧设备,因此对汽车修补漆而言还需要做更多的努力。降低涂料VOC排放的发展方向有:粉末涂料、水性涂料和高固体分涂料。由于低温烘烤及设备的连续性,在汽车修补漆中最好8 / 19
使用高固体分涂料路线。 叔碳酸缩水甘油酯可以广泛应用于汽车原装漆和修补漆用的溶剂型配方中。引用叔碳酸缩水甘油酯的主要优点之一是可以降低所合成的树脂的粘度,特别是丙烯酸树脂和聚酯树脂,从而提高固体分,降低VOC排放量。
目前,叔碳酸缩水甘油酯在我国最成熟的应用是在高固体分的丙烯酸树脂汽车漆中。例如西安慧邦化学有限公司从德国引进的改性丙烯酸树脂配方,固体分高达80%;此外还有常州光明树脂厂的改性丙烯酸树脂,其技术是国内开发的。
(2)反应性 叔碳酸缩水甘油酯通过其分子中的缩水甘油基团和丙烯酸树脂及聚酯中的游离羧酸官能团的反应,可以很容易地引入到上述丙烯酸树脂和聚酯树脂中。叔碳酸缩水甘油酯也可以和羟基基团反应,图6为酯化和醚化反应。
图6 (3)在丙烯酸树脂中引入叔碳酸缩水甘油酯的方法 叔碳酸缩水甘油酯和丙烯酸反应很容易地被引入丙烯酸树脂中。图6为两条引入丙烯酸树脂中的路线。制备改性丙烯酸树脂的最好的路线为一步法工艺:在丙烯酸单体自由基聚合发生的同时,叔碳酸缩水甘油酯通过和丙烯酸单体的羧基官能团反应接枝。这一接枝反应产生一个羟基基团,它可以用于和固化剂的交联反应。
一步法提供了另一方面的优点,即叔碳酸缩水甘油酯在此用做最初加入的反应底料,被自由基聚合过程中逐渐加入的丙烯酸酯化。即使叔碳酸缩水甘油酯在聚合的最终将会完全转化,也很少或无须另加溶剂。这是因为基于叔碳酸缩水甘油酯的丙烯酸树脂在高固体份和通常的合成温度下粘度低。