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苯乙烯对醇酸树脂的改性之谈

2013-07-16 01:12

　　[论文关键词]苯乙烯 醇酸树脂 化学改性

    [论文摘要]试对苯乙烯化学改性醇酸树脂方法作探析。后苯乙烯改性醇酸树脂对工艺优化具有推动作用。苯乙烯化学对醇酸树脂的改性为醇酸树脂的工业化生产提供了借鉴价值。 

　　化工中的醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线性树脂。该脂具有合成技术性能好、制造工艺简便、树脂涂膜综合性能好等特点，广泛运用于涂料的生产加工。在化工生产中醇酸树脂涂料也有一些不足之处，如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差等，这将导致施工周期延长，也影响其应用范围。运用苯乙烯化学对醇酸树脂的改性能够对快干醇酸树脂的工业化生产提供帮助。 
　　 
　　一、苯乙烯化学改性醇酸树脂的方法 
　　 
　　（一）共聚法。乙烯类单体改性醇酸树脂常采用共聚法。按此法中苯乙烯的加入时间及加入方式不同，可分为前苯乙烯化和后苯乙烯化两种方法。 
　　1．前苯乙烯化法。前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和单甘油酯的苯乙烯化法三种。（1）植物油苯乙烯化法。该法的工艺要点为：首先，苯乙烯单体和油在引发剂存在下反应，生成共聚油这种均一产物，该产物可直接代替植物油制备醇酸树脂。苯乙烯化的植物油，先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸单甘油酯，然后用苯酐等多元酸进行酯化。（2）脂肪酸的苯乙烯化法。该法的工艺要点为：先将苯乙烯和引发剂滴加进盛有DCO酸的反应釜中，进行脂肪酸的苯乙烯化反应，然后真空蒸馏除去剩下的苯乙烯，再向反应釜中加入甘油等多元醇，在惰性气体保护下进行醇解，最后加入配方量的苯酐等多元酸进行酯化。（3）单甘油酯的苯乙烯化法。该法的工艺要点为：以适当配比的含共轭双键和非共轭双键的混合植物油为原料，加入LiOH等醇解催化剂，并用一部分甘油、季戊四醇等多元醇进行醇解，生成单甘油酯；然后加入苯乙烯、二甲苯和引发剂，在适宜温度下进行单甘油酯的苯乙烯化反应，生成苯乙烯化单甘油酯；再用多元酸（如苯酐）及剩余的甘油酯化，生成苯乙烯化醇酸树脂。 

　　2．后苯乙烯化法。后苯乙烯化法又称为醇酸树脂的苯乙烯化法。该法的工艺要点是：首先合成含共轭双键的基础醇酸树脂，然后用基础醇酸树脂和苯乙烯单体(有时还包括少量丙烯酸类单体)，在引发剂存在及合适温度条件下，进行共聚反应(即醇酸树脂的苯乙烯化)，直至得到我们所要求的粘度。该法的工艺特点是工艺过程容易控制，利用常规醇酸树脂的生产设备即可进行改性醇酸树脂的工业化生产。 
　　（二）预聚物法。预聚物法主要有聚苯乙烯羟基预聚物法和羧基预聚物法两种。 
　　1．聚苯乙烯羟基预聚物改性法。该法以聚苯乙烯二醇改性为代表，它主要是通过在聚苯乙烯分子链的末端上引入羟基反应性基团，然后通过化学反应将聚苯乙烯聚合物引入醇酸树脂中。聚苯乙烯二醇在改性中起到了双重作用：第一，它所提供的活性羟基，代替了常规醇酸树脂合成所用的甘油或其它脂肪族多元醇；第二，长链聚苯乙烯的引入赋予改性醇酸树脂以较高的硬度、良好的耐水性和耐化学品性。此类改性工艺较复杂，难以运用于工业化生产。 
　　2．聚苯乙烯羟基预聚物改性法。此法的工艺要点为：首先由苯乙烯和(甲基)丙烯酸等丙烯酸单体合成带活性羧基的预聚物，然后该预聚物可以直接代替部分多元酸(如苯酐等)，在植物油的醇解物的酯化过程或两步法脂肪酸酯化过程中进行酯化反应，这样，带羧基的苯乙烯预聚物将接入到醇酸树脂分子链上，该法又称作共酯化法。这样，改性醇酸树脂将集中醇酸树脂、丙烯酸树脂、聚苯乙烯(PS)三种物质的优点，所得树脂的耐候性、柔韧性和耐溶剂性优于单纯以苯乙烯改性的醇酸树脂。此类改性工艺复杂，改性产品价格较贵，不利于企业节约生产成本。

　　二、后苯乙烯改性醇酸树脂的探讨 

　　 
　　我们通过综合研究对比发现采用后苯乙烯改性醇酸树脂对于化工企业生产具有积极的推动作用。该工艺在技术上具有易于理解接受和经济上具有降低成本消耗，提高经济效率的特点。同时在工艺的可行性及操作简便性等方面，都比其它方法具有更大的优越性，减少了化工生产中的危险系数。 
　　后苯乙烯化法按基础醇酸树脂的制备方法不同，