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第42卷第9期 2012年9月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
亚麻油水溶性醇酸树脂的制备及性能研究
Vol.42No.9 Sep.2012
李运涛，刘沛，薛融，郭丹丹，刘成全（陕西科技大学化学与化工学院，西安710021）
摘
要：以亚麻油为脂肪酸，对季戊四醇和三羟甲基丙烷优化复配组合，探讨合成水溶性醇酸树脂的有效方法，研
究了制备水溶性醇酸树脂的影响因素，并对树脂进行了结构表征。结果表明：酯化反应中树脂合成的反应温度控制在 160~200℃之间，加偏苯三酸酐时酸值控制在10~15mgK0H/g之间，树脂终点酸值控制在40~60mgK0H/g最为适宜。制得的水溶性醇酸树脂固含量为50%，黏度为210mPa*s，耐水性、耐油性、耐干性优良，克服了传统醇酸树脂贮存稳定性差、润湿力差的缺点，性能得到全面提高。
关键调：亚麻油；水溶性涂料；醇酸树脂；脂肪酸法
中图分类号：TO630.4*3
文献标识码：A
文章编号：02534312(2012)09003604
Preparation andProperties ofWaterborne
LinseedOil-BasedAlkydResin
LiYuntao,LiuPei,XueRong，GuoDandan，Liu Chengquan
( Institute of Chemistry & Chemical Engineering, Shaanxi Unitersity of Science & Technology, Xi'an 710021, China)
Abstract : Water soluble alkyd resin was prepared by linseed oil, hybrid of pentaerythritol and trimeth ylolpropane. Influence factors of synthetic technology on the resin were discussed in details. In addition, the structure characterization and performance test of the resin were also investigated. The results showed that the optimum preparation conditions were as follows: temperature 160 ~ 200 °C , acid values before trimellitic anhydride incorporation 10 ~ 15 mgKOH/g, final acid value of resin 40 ~ 60 mgKOH/g. The solid content and viscosity of end resin were 50% and 210 mPa*s respectively, which provided good water resistance, oil resistance and dry resistance, with less shortcomings of traditional alkyd resins such as poor storage stability and lower wetting performance and its physical and mechanical properties was improved
Key Words:linseed oil; waterborne paints; alkyd resin; fatty acid process
水性涂料的最大特点是以水代替有机溶剂，与传统溶剂型涂料相比，不仅具有成本低、施工方便、不污染环境等特点，而且从根本上消除了溶剂型涂料在生产和施工过程中因溶剂挥发而产生的火灾隐患，也减少了有机溶剂对人体的危害"：。其中水溶性醇酸树脂是使用量最大的一类，无论是作为防腐涂料，还是绝缘涂料，都有着非常广泛的应用前景2}。但是水溶性涂料本身存在的一些间题，限制了它的发展和应用。这些问题主要表现为：第一，水蒸发潜热大，增加涂膜的干燥时间；第二，水的表面张力大，会产生缩孔等问题；第三，较难应用在对水敏感的基材上，限制了被涂覆工件的适用范围；第四，在弱碱性水溶液中，酯键会发生水解影响涂料的贮存和使用性能，降低涂膜的耐水溶性，缩短涂膜使用寿命[3-4]
为解决现有水溶性醇酸树脂存在的问题，本研究采用脂肪酸法，将多元醇、多元酸和脂肪酸直接加热到高温段进行酯【基金项目】陕西省教育厅资助项目（07JK189）
作者简介：李运海（1965--），男，教投，主要从事化工助制制各研究。 36
化反应制备基础性醇酸树脂，并用红外光谱对其结构进行表征，按国家标准对其耐水性、耐油性、耐盐雾性、固含量、黏度、干燥时间进行了测定。实验的反应过程结合溶剂法和熔融法的优点优化实验方案，克服传统水溶性醇酸树脂的缺陷，其脂肪酸亚麻油具有的隔离双键结构，使醇酸树脂干燥快，增稠平稳，制得干性和耐盐雾性优良、存稳定性好的水溶性醇酸树脂。
实验 1
1.1原料
三羟甲基丙烷（TMP）、间苯二甲酸（IPA）、偏苯三酸酐（TMA）：化学纯，阿拉丁公司；季戊四醇（PER）：化学纯，国药集团化学试剂有限公司；邻苯二甲酸（PA)：分析纯，天津市化