醇酸树脂分类
1、按植物油或脂肪酸的种类不同分类,醇酸树脂按植物油或脂肪酸的种类可分为干性、不干和半干性三种。由不饱和的脂肪酸或油......
醇酸树脂的应用_干性油醇酸树脂_干性中油度醇酸树脂_不干性油醇酸树脂
醇酸树脂是涂料工业用途最广的合成树脂之一。醇酸树脂作为成膜物质可以制成清漆、色漆,既可制成通用性漆,也可以生产工业专用漆。按照醇酸树脂的油品和油度的不同,可概括为三种用途。
①干性油醇酸树脂,在空气中自动氧化成膜,可制成各种清漆、色漆及各种类型涂料,成为涂料工业中很重要的一大类涂料。
②和氨基树脂配合,制成氨基醇酸烘漆;与脲醛树脂合用,以酸催化做家具漆;也可和多异氰酸酯一起,制成双组分聚氨酯涂料。
③醇酸树脂作为增塑剂与热塑性树脂合用,如硝基漆、乙基纤维素、氯化橡胶、过氯乙烯树脂等合用,以改进挥发性涂料的性能。
1.醇酸树脂的种类及用途
(1)干性油短油度醇酸树脂 短油度醇酸树脂,含油 30%~40%,含苯二甲酸酐大于35%。所用的油通常有亚麻油、桐油(部分)、豆油、梓油、脱水蓖麻油等干性油或它们的脂肪酸。这类醇酸树脂黏度比较高,需用芳香烃溶剂如二甲苯溶解,制成漆后,宜喷涂或浸涂;既可自动氧化干燥,也可烘干成膜;漆膜有较好的光泽、较高的硬度、保光性和保色性及户外耐久性较好。可用于汽车、玩具、机器零件等金属制品。既可做底漆,也可做面漆。还可与氨基树脂混合制成烘漆;也可与脲醛树脂合用,以酸为催化剂做成自干漆。
(2)干性中油度醇酸树脂 干性中油度醇酸树脂,含油 46%~55%,含苯二甲酸酐30%~35%,是最常用的一类醇酸树脂。由干性油、甘油(或季戊四醇)、苯二甲酸酐制成。由季戊四醇取代部分或全部甘油制得的醇酸树脂,结构紧密而且官能度高,油度稍长,比甘油制得的漆膜干率与耐久性都好。62%左右油度的季戊四醇醇酸树脂与 55%左右油度的甘油醇酸树脂可相互代用。
用干性油中油度醇酸树脂制出的漆可以刷涂、喷涂或辊涂。漆膜干燥快,有很好的光泽、柔韧性和耐候性。可以制成自干或烘干的清漆、底漆、磁漆、腻子等。施工于金属、木材及其他材质上,如汽车修补漆、卡车漆、家具漆、农机漆及水线以上的船舶漆等其他机械或建筑用漆。
(3)不干性油醇酸树脂 不干性油醇酸树脂用椰子油、蓖麻油、壬酸、月桂酸、叔碳酸以及其他饱和脂肪酸和中、低碳合成脂肪酸等制成。不论短油度不干性油醇酸树脂,还是中油度蓖麻油醇酸树脂,由于极性较大,必须用芳香烃溶剂。
① 用于硝基漆的不干性油醇酸树脂 中、短油度的不干性油醇酸树脂用于硝基漆作增塑剂。其作用如下。
a、增加漆膜的附着力。因为硝基纤维素本身的附着力很差,醇酸树脂比增塑剂更能增加硝基漆的附着力,而漆膜的硬度降低并不明显,且加量大可达到与硝基纤维素相同的量。
b.提高硝基漆的光泽。硝基纤维素单独制漆,光泽很低,如加入醇酸树脂可以大幅度提高硝基漆的光泽。
c.增加硝基漆的丰满度。
d.加入醇酸树脂可以提高硝基漆的固体分,且不增加黏度,从而也增加一次漆膜的厚度。
e. 防止漆膜收缩。因为硝基纤维素制得的漆膜随溶剂的挥发,漆膜将收缩,若加入醇酸树脂可防止硝基漆漆膜的收缩。
f.提高硝基漆的耐候性。用醇酸树脂取代松香酯,从而大大提高了硝基漆的耐候性。用椰子油、蓖麻油、壬酸、月桂酸所制得的短油度甘油或季戊四醇醇酸树脂,都可用于硝基漆,但椰子油季戊四醇醇酸树脂以较长油度而达到与甘油者相同的硬度,而前者的黏度低,使硝基漆具有较高的固体分、较好的耐水性、耐醇性、抛光性及柔韧性。其他不干性油的季戊四醇醇酸树脂也具备这些优点。
②用于氨基醇酸漆的不干性油醇酸树脂 醇酸树脂上的游离羟基与羧基可与氨基分子上的羟基、烷氧基起缩合反应。少量的氨基树脂(3%左右)可改善自干醇酸树脂漆的起皱性,较多的氨基树脂(如为醇酸树脂的1/5~1/2),则需烘干。氨基树脂起交联固化作用,而醇酸树脂则起提供缩聚基团和增塑、增加附着力的作用。氨基醇酸漆比醇酸树脂漆有更好的硬度、耐碱性、户外耐久性。
短油度的不干性油醇酸树脂-氨基树脂烘漆可得到硬而坚韧的漆膜,具有良好的保光性、保色性、户外耐久性和一定的抗潮性、耐溶剂性与耐中等强度的酸、碱溶液的能力。中油度的不干性油醇酸树脂硬度相对低一些,但有相对较好的柔韧性和力学性能。短油度醇酸-氨基漆主要用于汽车、电冰箱、金属制品、玩具等,这类用途要求漆膜力学性能良好,保光、保色、耐污染、耐油、耐洗涤剂,长期使用而能保持漆膜完好。目前醇酸-氨基漆是主要的汽车面漆品种之一。该漆的醇酸树脂部分为短油度饱和脂肪酸(油)醇酸树脂或无油醇酸树脂。醇酸树脂的类型和质量对醇酸-氨基漆的性能影响很大,两者的极性、官能度要相适应,才会有良好的融合性和共缩合性。如果含有未反应的苯二甲酸酐或酸值过高,将使漆膜发暗。
(4)长油度醇酸树脂 长油度醇酸树脂,油度为60%~70%,苯二甲酸酐含量 20%~
30%。长油度醇酸树脂的漆膜有好的干燥性能,漆膜有弹性,有良好的光泽、保色性与耐候性,但硬度、抗磨损性略比中油度者差。长油度醇酸树脂的突出优点是易于涂刷施工,流平性好,因此可用于钢结构和户内外建筑涂料、船舶涂料、氯化橡胶涂料,也可用以增强油基树脂漆和乳胶漆。
(5)极长油度醇酸树脂 极长油度醇酸树脂,油度大于 70%,苯二甲酸酐含量小于20%。溶于脂肪烃溶剂,可与油基树脂漆混合。此种树脂干燥慢,但有良好的涂刷性与耐候性,主要用于油墨,也可作调色基料,户外房屋用漆或增强乳胶漆。
(6) 醇酸树脂色漆的颜料体积浓度(PVC)及对漆膜力学性能的影响 不同油度的醇酸树脂分别制成的清漆,干燥时间随油度的降低而缩短,附着力、拉伸强度等力学性能则随油度的降低而增强。不同油度的醇酸树脂分别以不同PVC(0~60%)制成色漆,在碳钢板上制得厚度为35~40μm漆膜,干燥7天,测定漆膜在碳钢板上的附着力,则PVC与附着力的关系,油度的下降。聚合物分子上的极性基团如羟基、羧基和酯基增加,这些基团提供了漆膜的附着力。油度增加,漆膜在干燥过程中交联密度增加,导致内应力增加和漆膜收缩,因而附着力下降。加入颜料可以提高附着力。
高于或低于CPVC则附着力急剧下降,但此CPVC值低于按吸“醇酸树脂”量法测得的CPVC值。氧化铁红醇酸树脂漆,虽在CPVC时达到最高值,但漆膜的拉伸强度与坚韧度很差,正确选择颜料的用量以达到漆膜的各项性能都符合要求。