data-full-width-responsive="true"> 双固化低 VOC 高固体分丙烯酸改性醇酸树脂的制备史芳沅，杨敬霞，苏 凯，董天宁（西北永新涂料有限公司，兰州 730046）0 引言近年来，随着民众的环保意识增强和环保法规的日渐严格，降低涂料中的 VOC 含量已成为涂料研究的重点。高固体分涂料从源头上降低了涂料中的 VOC含量，尽最大可能地取代了传统溶剂型涂料，使 VOC的排放降至最低。醇酸树脂具有优异的耐久性、柔韧性和极好的涂刷性，硬度及光泽高，广泛应用于管道、车辆、机床、钢结构、铁道及建筑物等的装饰。但目前溶剂型醇酸面漆使用的醇酸树脂固体含量大多在 50% ~ 55%，VOC 含量偏高，达不到环保的要求。丙烯酸树脂具有优异的保光性、保色性、户外耐久性、耐化学品性和物理机械性能，同时，
它还具有色浅、低毒等特点，尤其是用含羟基的单体将丙烯酸树脂进行特殊处理后，更显著地提高了丙烯酸树脂涂膜的柔韧性、附着力、耐冲击性和后加工性。本文采用羟基丙烯酸树脂对醇酸树脂进行改性，合成双固化高固体分丙烯酸改性醇酸树脂，其合成工艺简单，改性后的树脂可以氧化自干，同时也可以加入少量聚氨酯固化剂进行交联固化，具有优异的保光性、耐候性、高硬度及快干性，同时可降低合成涂料后 VOC的含量。1 试验部分1 1 原材料与仪器设备1 1 1 主要原材料及规格豆油酸（碘值为 1 3 0 ~ 140 g/（100 g））、苯甲酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、羟基丙烯酸树脂，工业级，市售；钛酸丁酯，化学纯，市售；聚氨酯树脂交联剂，化学纯，市售；二甲苯、S-1500、200 溶剂油，工业级，市售。1 1 2 试验仪器设备Z N H W 型电热套，西安予辉设备有限公司；L B J B -3 0 0 型电动搅拌器，上海现代环境工程技术有限公司；常用玻璃仪器。1 2 树脂的制备将豆油酸、苯甲酸、邻苯二甲酸酐、季戊四醇、羟基丙烯酸树脂、钛酸丁酯、二甲苯等加入装有搅拌装置、回流冷凝管及温度计的三口烧瓶中，依次升温至 180℃ 保持 1 h，190 ℃ 保持 1 h，200 ℃ 保持 1 h，最后升温至 220 ℃ ，保温反应至酸值 14 mgKOH/g。酸值合格后，降温冷却，加入一定比例的二甲苯、S-1500 和 200溶剂油，制得固体分为（68 2）%的高固体分丙烯酸改性醇酸树脂。1 3 性能测试与表征树脂贮存稳定性按 GB/T 675331986 测定；树脂及清漆涂膜样板按 GB 17271992 制备；涂膜表干与实干时间按 GB/T 17281989 测定；涂膜附着力按GB/T 92861998 测 定 ； 涂 膜 硬 度 按 GB/T 67392006 测试；涂膜耐水性按 GB/T 92861998 测定。2 结果与讨论2 1 脂肪酸的选择制备自干型醇酸树脂可以选择亚油酸或豆油酸。亚油酸具有较长的碳链结构及共轭双键，故可以提高醇酸树脂的干性及硬度，但其具有易黄变且成本较高的缺点；相比于亚油酸，用豆油酸制备的树脂干性好、颜色浅、不易黄变，且原料便宜易得。故本文从成本、改性特点及性能方面综合考虑选用豆油酸作为脂肪酸。2 2 一元酸的选择苯甲酸和松香都具有提高树脂的干性、光泽、附着力、调节树脂平均相对分子质量以及延缓胶化的作用，松香由于分子结构的关系，在合成反应中位阻较大，需要较高的反应温度；相比于松香，苯甲酸具有原料易得、价格低等特点，且反应温度较低，故本文选择的一元酸为苯甲酸。2 3 油度的选择制备高固体分醇酸树脂主要是通过合成低聚物，大幅度地降低成膜物的平均相对分子质量，降低树脂的黏度，而每个低分子本身尚须含有均匀的官能团，使其在涂膜形成过程中靠交联作用获得优良的涂层，从而达到传统涂层的性能。醇酸树脂的硬度和干性受油度的影响较大，油度越短，干性越好，硬度越高；油度越长，干性越差，硬度越低。不同油度对树脂清漆涂膜性能的影响见表 1。
综合考虑改性树脂清漆涂膜各方面的性能，本文确定改性醇酸树脂的油度为 62%。
