浅谈防锈漆所用的醇酸树脂低成本合成的制备方法
【摘 要】本文采用来源丰富的塔尔油代替大豆油脂肪酸,以芳烃与OA溶剂油为溶剂替代200#溶剂油,采用一步酯化溶剂法的合成工艺,生产出性能优异的中油度醇酸树脂,即节约了能源,降低了合成树脂的成本,又保证了防锈漆的性能要求。
【关键词】塔尔油;生产工艺;醇酸树脂;低成本
0 引言
防锈漆所用的醇酸树脂除了是防锈漆的主要成膜物质外,还可作为黑色醇酸磁漆,深色调和漆主要成膜物,由于具有优良的耐永性、光泽、保光性、硬度、柔韧性和极好的涂刷和喷涂等性能,特别是我国每年用在钢结构、油田管道及其它机械上的防锈漆,用量很大,因此在溶剂型涂料中占有极为重要的位置。其成本的高低直接影响到油漆的成本。降低树脂生产成本的方法很多,通常采用的有以植物油酸代替植物油、涤沦废料或用对苯二甲酸废次料替代苯酐等。但合成的醇酸树脂与PA合成的树脂在结构和性能上均有较大的差异。如前者制成的漆在夏季阳光曝晒时易裂、失光、变色、粉化等。本文首次采用来源丰富的造纸厂造纸时的副产品粗塔尔油进行酸化处理所的得到的油即塔尔油,同时以低廉的芳烃溶剂与OA溶剂油为溶剂,制造出低价的自干型醇酸树脂,大大降低了生产成本,并满足了油漆性能要求。
1 树脂合成用料
1.1 实验原料
粗塔尔油:工业品,齐齐哈尔造纸厂,碘值130以上,酸值160mgKOH/g;苯酐:哈尔滨化工五厂,含量99.2%以上;季戊四醇:宝鸡化工有限公司,羟值含量46%以上;二甲苯:工业品,吉林化工有限公司;芳烃溶剂:馏程120-150℃,锦州化工股份有限公司;OA溶剂油:馏程140-205℃,锦州化工股份有限公司;重钙:工业品,海城合山矿业有限公司;沉淀硫酸钡:工业品,山西南风化工集团有限公司;氧化铁红:工业品,山东潍坊客佳颜料厂;稀土催干剂:自制。
1.2 树脂的合成
将一定量的粗塔尔油、苯酐、季戊四醇、回流二甲苯依次加入到四口烧瓶中,原料的质量比为M塔尔油:M苯酐:M季戊四醇:M回流二甲苯=300:90:110:23.用电热套加热升温。当温度达到130℃时,开动搅拌,继续升温至230±2℃保温酯化反应,测定反应瓶内的酸值和粘度,至粘度6-10秒/格氏25℃合格,(漆基:芳烃溶剂=1:1),酸值达到8 mgKOH/g以下合格,降温至160℃兑稀,兑成52%固体份的树脂液,得到树脂A。
用粗塔尔油熬制的树脂A与现在有的厂家普遍采用的用豆油脂肪酸、PTA熬制的树脂B和用精制豆油和PA熬制的树脂C进行比较。
1.3 性能测定
将生产合成的树脂A、B、C分别制成铁红防锈漆进行色漆试验,配比如下:M氧化铁红:M沉淀硫酸钡:M树脂A、B、C:M重钙:M防沉剂:M高效催干剂:M防结皮剂:M芳烃溶剂=35:20:30:10:0.4:0.7:0.2:3.7。
2 结果与讨论
2.1 醇酸树脂A合成工艺的优势
在合成工艺上采用一步酯化的方法来制备醇酸树脂。以塔尔油为主体原料合成醇酸树脂A,由于粗塔尔油是造纸时的下脚料。原料成本低廉,来源丰富;比豆油脂肪酸,精制豆油便宜外,工艺上还少一步醇解的过程,反应温度为230±2℃比用PTA反应温度260℃要低,节约了能源,因粗塔尔油碘值高,化学反应时间短。制成的成品漆干燥快,用粗塔尔油熬制的醇酸树脂不但树脂性能保证了,同时还大大地降低了消耗和成本。
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