自干型水性树脂
自干型水性树脂漆
项目名称：自干型水性树脂漆
项目申请单位：武汉市虹宇化工涂料有限公司[1**********]
目录：1. 技术领域2. 技术背景3. 技术内容3.1树脂合成部分3.2树脂合成实结果
4.制漆4.1制漆配方4.2涂膜性能对比5.产品展望6.附图说明
本产品适用于工业用途，是一种无污染且节省资源的新型油漆。2.技术背景
水性涂料是涂料工业的发展方向。而醇酸树脂漆由于具有优良的耐久性、光泽、保光保色性、硬度、柔韧性，极好的涂刷性使其在溶剂型涂料中占有极为重要的地位和极大的份额。但随着全球范围内石油产品的价格暴涨及各国环保法规的日渐严格，涂料生产厂家与涂料用户对涂料的原料成
本及成品涂料的有机挥发物(VOC)含量尤为重视。而水性醇酸树脂漆以水为溶剂，它节省大量的有机溶剂，即节约资源又减轻环境污染、安全不燃，是一种具有广阔市场发展前景的环境友好型涂料。水性醇酸树脂系由多元醇、多元酸与植物油(酸)或其他脂肪酸经酯化、缩聚而成的高酸值低黏度树脂。该树脂用有机胺中和后制得的水性涂料具有干燥快、附着力强、硬度高、耐冲击性优良及VOC 排放量极低等特点。但由于水性醇酸树脂分子链上的酯键在弱碱性条件下较易水解，使涂料贮存稳定性下降，所以水
性醇酸树脂的应用受到一定限制。本公司通过优化配方设计，增加了特殊改进物，生产工艺安全、简便、制得了贮存稳定性及水溶性优良、相对分子质量分布均匀的水性醇酸树脂。用该树脂配制的自干型水性醇酸树脂漆已达到或超过同类溶剂型涂料的性能指标。
3.1树脂合成部分合成用原材料
原料名称豆油季戊四醇反应催化剂苯酐苯甲酸特殊改进物顺酐异丁醇丙二醇甲醚二甲苯（回流用）
规格工业级工业级自制工业级工业级自制工业级工业级工业级工业级
质量份数%35-40
12-201-212-164-712-164-615-2015-205-8
实验部分（如图一所示）：将豆油，季戊四醇一起加入到带有搅拌器、冷凝器、温度计、油水分离器的反应釜中，通入氮气，加入催化剂缓慢升温至260°保温2h 至醇解合格。降温至120℃以下加入苯酐、回流二甲苯、特殊改进物，升温至180℃，反应二小时。逐步升温(10°/小时)至260°保温酯化至酸价到30~40mgKoh/g,抽真空去回流后，降温加入顺酐，120°保温2小时至酸价合格。加入助溶剂（异丁醇：丙二醇甲醚=1：1）兑稀至75%固含过滤出料，即得水性醇酸树脂。
自干性水性醇酸树脂技术指标
检测项目外观
黏度(涂一4杯))／s
固含量／％酸值（mgKOH/g）
水溶性
技术指标棕色透明黏稠液体
300-40075
40～45
lO 倍水稀释透明，无限稀释轻微乳
化
3.2树脂合成实验结果
本方法研制的自干性水性醇酸树脂系由多元醇、多元酸、植物油改性原料采用脂肪酸法合成的高酸值、低黏度经有机胺中和后制得的水溶性醇酸树脂。所以在合成工艺中以酸值、黏度等指标来控制该树脂的终点。必须严格按确定的合成工艺的各项参数进行，否则不利于该树脂的分子结构及相对分子质量分布。合成树脂所采用的工艺路线以及工艺控制在很大程度上影响树脂的性能，把握好物料的升温速度非常关键。升温过快，导致苯甲酸升华及低沸点物料来不及反应就流失，影响原始投料配方的准确性，使生成的
树脂相对分子质量分布太宽，影响树脂水溶性及其在水溶液中的分散稳定性。因此方法采用从低温到高温的多梯度升温过程，使酯化反应稳定地向预定的方向进行，提高了树脂的性能。
本法制得自干性水性醇酸树脂和市面上销售的普通水性醇酸树脂最大的区别就是加入了特殊改进物，这样的改进优势有两点；一有效降低树脂合成成本，其次就是大大提高了水性树脂的耐水解性。4.制漆
采用本法合成的水性醇酸树脂，并由其配制的自干型水性醇酸树脂漆具有优良的保光保色性、耐久性、硬度及柔韧性，而且解决了水性醇酸树脂普遍存在的贮存稳定性差及黏度太大等问题，具有工艺简便、配方合理、对环境无污染等特点4.1
自干型水性醇酸树脂漆配方(灰色漆)原料名称
水性醇酸树脂去离子水二甲基乙酰胺钛白粉
碳黑环烷酸钴水性流平剂水性消泡剂AMP-95
规格
75%固体含量，自制
自制
国产
金红石型，龙蟒R996高色素，丹东6号国产4%BYK -348BYK-024PH 值调节剂
质量份数%
5025
32010.50.20.1适量
将水性树脂：胺中和剂：去离子水按比例混合后，加入颜料，填料，水性助剂等磨漆至细度合格后使用(如图二).其施工性和传统溶剂型油漆基本相当。
4.2涂膜性能对比
项目细度
干燥时间表干min
实干h 黏度(涂4杯))／s
摆杆硬度柔韧性冲击附着力耐水性耐盐雾耐汽油性
水性醇酸面漆
25um 25/25℃18/25℃1500.451级50cm.kg 1级96h 通过96h 通过24h 通过
溶剂型醇酸面漆
25um 30分钟/25℃24小时/25℃1200.351级50cm.kg 1级48h 通过48h 通过24h 通过
检测标准GB1724-79GB1728-79GB1728-79GB1724-79GB1730-79GB1731-79GB1732-79GB1720-79GB1733-93GB/T10125-1997GB1734-93
说明：1，以上数据为本公司实验室真实检测数据
2，水性醇酸面漆使用水作为稀释物。溶剂型醇酸面漆使用二甲苯为稀释物。
通过实验对比，我们证实了我公司的水性醇酸油漆在实际性能上已经持平并略高于了传统醇酸系列油漆。可以全面取代该品种的应用。
5. 产品展望
5.1本法所制得水性醇酸漆和溶剂型产品对比
对比项目自干性水性树脂漆溶剂型醇酸油漆对比结果（与传统油性涂料相比）
可挥发有机物含量（voc），g/L
80-150400-600排放小、有利环境、有利人体健康
油漆稀释剂选择自来水（无需去离子等加工）
二甲苯，溶剂油经济性高、取材方便。更加有益人体和环境健康
制造成本生产中可添加25%的水生产中无法引入水经济性高
制造流程配料-分散-研磨-过滤-检测-包装
配料-分散-研磨-过滤-检测-包装
一致，对传统制造工艺同样适应
施工性适合刷涂，喷涂，滚涂，高压无气喷涂
适合刷涂，喷涂，滚涂，高压无气喷涂
一致，对传统施工方式同样适应。
涂膜性能通过对比实验检测更为优秀
5.2本法所制得水性醇酸漆和市场上其他同类产品对比
对比项目自干性水性树脂漆市场其他同类产品对比结果（与市场其他同类产品相比）
可挥发有机物含量（voc），g/L
80-15080-150一致。排放小、有利环境、有利人体健康
油漆稀释剂选择自来水（无需去离子等加工）
水（需进行去离子等深加工）
经济性高、取材方便。有推广优势
涂膜干燥时间短，无环境温度要求长，环境温度低于0℃无法干燥
施工性更强，适应寒冷地区户外施工
涂膜耐水性优秀一般，遇到离子型化合物易水解
耐水解性优异
油漆固体含量因采用高固体份树脂（75%）制得，所含固体分高漆膜厚度丰满度高
一般产品所采用树脂固体含量为30左右，所得漆膜厚度差、丰满度差
固体含量高
油漆漆膜性能因采用高固体份树脂（75%）制得，漆膜所涉及各性能指标均高于传统油性涂料
油漆固体含量低，漆膜性能差
更为优秀
技术推广性本产品在生产工艺要求、设备工艺要求，以及施工器具要求上均和传统油性涂料一致。无需改变或增加投入
对施工工艺要求高（如需烘烤等），施工器具有较高要求
具备更好的推广价值
6.附图说明
附图一为树脂合成实验原理图
附图二为制造自干型水性树脂漆流程图
图一：树脂合成实验原理图
图二：制造自干型水性树脂漆流程图
11