【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】
量 = 148+ + - 18= ( g) 溶劑用量=( 1- 55%) %= ( g) 溶劑汽油用量= 90%= ( g) 二甲苯用量= 10%= ( g) 配方核算主要是計(jì)算體系的平均官能度和凝膠點(diǎn)。此時(shí),應(yīng)將 1摩爾油脂分子視為 1摩爾甘油和三摩爾脂肪酸的量。 將配方歸入下表: 原料 用量( g) 相對(duì)分子質(zhì)量 摩爾數(shù) 官能度 豆油 豆油中甘油 豆油中脂肪酸 梓油 梓油中甘油 梓油中脂肪酸 工業(yè)季戊四醇 苯酐 879 846 142 148 3 3 3 1 3 1 4 2 配方中羥基過(guò)量。故平均官能度為: 2 ( 3 + 3 + 2 ) /(+3 ++3 ++) = 〉 2 175。pc = 2/= 〈 1 在多官能團(tuán)體系中, 175。f 〉 2時(shí), 175。pc〈 1,就有不能凝膠化 。 醇酸樹脂主要是通過(guò)脂肪酸、多元酸和多元醇之間的酯化反應(yīng)制備的。根據(jù)使用原料的不同,醇酸樹脂的合成有 醇解法和脂肪酸法 ;若從工藝過(guò)程上區(qū)分,則有 溶劑法和熔融法 兩種。醇解法的工藝簡(jiǎn)單,操作平穩(wěn)易控制,原料對(duì)設(shè)備的腐蝕性小,生產(chǎn)成本也較低。而溶劑法在提高酯化速度、降低反應(yīng)溫度和改善產(chǎn)品質(zhì)量方面均優(yōu)于熔融法。因此, 在醇酸樹脂的工業(yè)生產(chǎn)中,仍以醇解法和溶劑法為主 。 ( 1)醇解法 所謂的 醇解法就是將油先與甘油進(jìn)行醇解,形成甘油的不完全脂肪酸酯,再與苯酐酯化制備醇酸樹脂的方法。其中醇解是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中最重要的一步目的是使油的成分改組,形成甘油的不完全脂肪酸酯(最主要的是甘油一酸酯),以便能與苯酐進(jìn)行均相酯化,制成成分均勻的醇酸樹脂。 醇解反應(yīng)原理是如下: 醇 解 : n 1 C H O C R 2 + m 1 C H O HO C H 2 O C R 3OO C H 2 O C R 1 C H 2 O H C H 2 O HL i O H2 2 0 2 4 0 C176。 C H 2 O C R 1C H O H + C H C H 2 O C R 3OO C H 2 O H C H 2 O HO C R 2 醇解過(guò)程是在油相內(nèi)完成的,催化劑的類型及用量、反應(yīng)溫度、油的品質(zhì)、甘油在油中的溶解度和醇解體系的氣氛均對(duì)醇解反應(yīng)有較大影響。 ① 醇解反應(yīng)的催化劑 在 堿性催化劑的存在下,醇解速度加快。其中,以鉛化合物和鋰化合物的催化效果最好。 使用氧化鉛作催化劑,反應(yīng)速度快且可提高漆膜的耐水性,但它易與苯酐形成不溶性鹽,使樹脂發(fā)渾。增加其用量,則此現(xiàn)象更加明顯。此外,油中的某些雜質(zhì)也可能使氧化鉛中毒而失去催化活性。如改用氫氧化鋰作催化劑,則可避免上述缺點(diǎn)。 常用的醇解反應(yīng)催化劑還有氧化鈣、環(huán)烷酸鈣和環(huán)烷酸鉛。 176。聚 酯 化 : n2 C H O C R2 + m2 C H2 O H C H2 O HOCOCOO1 8 0 2 2 0 CO C H2 C H C H2 O C CO OOCO R 2O + H2O 醇酸樹脂制備的裝置圖 在相同溫度下,不同催化劑對(duì)亞麻仁油 — 甘油體系醇解反應(yīng)的影響見表 。 表 催化劑對(duì)亞麻仁油 甘油體系醇解反應(yīng)的影響 催化劑類型 達(dá)到平衡所需時(shí)間/ min 甘油一酸酯含量/% 色澤(鐵鈷比色法)/號(hào) 無(wú) LiOH CaO PbO 615 10 9 16 6 7 6~7 7~8 ① 催化劑量 %,反應(yīng)溫度 250℃ ;亞麻仁油:甘油 =1: (物質(zhì)的量的比)。 研究表明,在醇解溫度較低、催化劑用量較少時(shí), CaO的催化效果較其他催化劑好,增加催化劑用量有利于縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間,但是,催化劑過(guò)多會(huì)使樹脂色澤加深,酯化時(shí)反應(yīng)體系的粘度增長(zhǎng)加快,有時(shí)還會(huì)造成樹脂發(fā)渾(不透明),甚至降低漆膜的抗水性和耐久性,而甘油一酸酯的產(chǎn)率并不能提高。所以, 催化劑用量必須控制在一定范圍內(nèi),通