高附着力醇酸涂料的研制

邱星林1, 2, 叶少英1, 2, 江燕红1, 2, 廖瑞莹2
( 1.广州化工研究设计院, 广州510430; 2.广州珠江化工集团有限公司, 广州510170)

0. 引 言
醇酸树脂是多元醇、多元酸与脂肪酸合成的树脂, 原料来源可靠、成本低, 醇酸涂料具有较好的涂刷性和润湿性, 性价比合理, 应用广泛, 因此, 具有广阔的市场需求。近几十年来,醇酸涂料得到了长足的发展, 但是, 在硬度、耐化学性以及对铝板、镀锌板、不锈钢板、抛光件及其他有色金属板材上的涂覆, 仍存在附着力较差、硬度低等缺陷, 对底材的适用性较为单一, 特别是提高在铝板、锌板、马口铁板等底材上的附着力,具有适应市场需求、扩大醇酸应用范围的积极意义[ 1- 2] 。本研究从醇酸树脂基料着手, 制备聚合物中间体Z809, 对醇酸树脂进行改性, 以获得高附着力且保持其他良好性能的醇酸涂膜。

1. 试验部分
1. 1 试验原理
高附着力醇酸树脂制备的关键是合成相对分子质量小的聚合物中间体Z809, 并接入醇酸分子中。Z809一端含有碳胺杂环大基团, 同时含有一个带酯键的长碳链, 形成高极性分子, 能提高对基材的润湿能力及附着力, 也提高了漆膜的拉伸强度。由于含官能基的中间体Z809 是直接反应合成到成膜物醇酸的分子链中, 因此, 该醇酸树脂具有多官能基、多反应点, 成膜后的交联密度得到提高, 从成膜物质角度, 解决了对各种金属板材的附着问题, 而且提高了漆膜的硬度。
1. 2. 试验
1. 2. 1. 中间体Z809的制备
( 1)原材料
实验原材料见表1。
表1. 合成聚合物中间体Z809所用原料

( 2)中间体Z809的合成反应包括 (1)缩合反应式( 1) ;(2)酯化反应式( 2)。


( 3)中间体Z809的合成工艺
(1)将合成聚合物中间体的原料投入到装有搅拌器、回流冷凝器、分水器及温度计的反应锅中, 通氮保护, 升温待物料溶解后开动搅拌。
(2) 在2 h内缓慢升温至180 ºc , 保温2.5 h。
(3) 降温至( 95 士 2 ) ºc , 加入长碳链醇, 升温至( 150 士2) ºc , 保温酯化3 h, 至酸值合格, 降温, 加入兑稀溶剂兑稀成50%固体含量, 过滤出料。
( 4)中间体Z809控制指标
(1)酸值( 兑稀后): < 20 m gKOH /g; (2) 颜色( 铁钴比色计) : < 6#; (3) 固体含量[ ( 120 士 2) ºc /h] : ( 50士 2)%。
1. 2. 2. 高附着力醇酸树脂的制备
( 1)原材料
实验原材料见表2。
表2. 合成醇酸树脂所用原料

( 2)高附着力醇酸树脂生产工艺
(1)将精制豆油酸、苯酐投入反应锅后, 开动搅拌搅匀, 停搅拌, 再将季戊四醇、聚合物中间体Z809及催化剂投入反应锅, 投完后关闭投料孔, 开搅拌并将回流二甲苯投入反应锅后, 打开回流阀, 开启卧式冷凝器冷却水, 升温至( 185 士 5) ºc回流保温30 m in, 再经过30 m in缓慢升温至( 220士 5) ºc 保温酯化, 保温4 h后, 开始取样检验黏度、酸值, 根据反应情况每隔15 m in检验一次, 直至树脂酸值小于12 m gKOH /g、黏度大于80 s[涂- 4杯, ( 25 士 1) ºc ] 为止。(2) 酸值、黏度合格后, 用冷油降温至180 ºc 以下, 在密切注视锅内物料情况下缓慢加入部分兑稀溶剂, 将物料搅拌均匀排料至兑稀锅, 同时开启兑稀锅搅拌和卧式冷凝器冷却水,排完料后用余下的部分溶剂洗锅冲管排至兑稀锅, 将物料搅拌均匀降温至80 ºc 以下, 过滤检验合格, 泵入储槽。