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合成饱和聚酯树脂所需原料

1.多元醇

       多元醇是指分子中含有多个与脂肪族碳链直接相连羟基(-OH)的化合物,其化学性质主要由提基官能团决定,同时也受到烃基一定的影响。由于羟基所连接的碳原子性质不同,如伯碳、仲碳、叔碳,这些羟基又可分为伯羟基、仲羟基、叔羟基。脂肪族碳链所处烃基的不同结构特征将会对羟基的反应活性产生不同的影响,以伯羟基反应活性Z高,而叔羟基反应活性Z低。因此在选择多元醇时,要根据树脂的性能要求选择一些合适的多元醇进行配合,使聚酯树脂达到所要求的性能。

       饱和聚酯树脂生产过程中,一般选用有一定烃基结构的、含有伯羟基的多元醇。环状的烃基结构,如对苯二甲酸与1,4-环己烷二甲醇,都能为聚合物提供硬度,但有脂肪族环状结构的1,4-环己烷二甲醇,又具有柔韧性、耐候性和耐黄变优势。直链的烃基结构,如1,6-己二醇的长碳链结构,使树脂的弯曲性好、柔韧性好、耐水性好。一些含有大支链烃基结构的多元醇(如羟基新戊酸羟基新戊酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇等)往往能为树脂提供很好的应用性能,从而满足高性能涂料的应用要求。常用多元醇的参数见下表。

      设计聚酯树脂配方时,若要满足性能的要求,应综合考虑树脂柔韧性、硬度、弯曲等性能的平衡,并结合成本因素,一般选用两种或两种以上的多元醇。

2.多元酸

      多元酸指分子中含有多个与短基直接相连羧基的化合物,根据烃基种类,可分为脂肪族酸(如己二酸)、脂环族酸(如1,4-环己烷二羧酸)和芳香族酸(如间苯二甲酸),根据烃基是否含不饱和键,可分为饱和羧酸和不饱和羧酸。其化学性质,主要由羧基官能团决定,但烃基的结构特征对多元酸羧基的反应也产生影响,不同的烃基结构,会赋予聚酯树脂不同的性能,因此配方设计时,要选择含适宜的烃基结构多元酸来配合聚酯树脂所要求的性能。

       多元酸的化学反应主要发生在羧基上,合成饱和聚酯树脂主要是利用羧基与多元醇中的羟基进行酯化反应。烃基结构为脂肪族碳链的多元酸(如己二酸)能为涂膜提供韧性;经基结构为苯环的多元酸(如间苯二甲酸、邻苯二甲酸酯)能为涂膜提供硬度;脂环结构的多元酸(如1,4-环己烷二羧酸)既可取得韧性和硬度平衡,又有良好的耐候性。根据合成树脂所要求的性能,调整好各种多元酸的比例,以取得所要求的树脂性能,Z常用的多元酸是己二酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐等。常用多元酸的参数见下表。

3.溶剂

        用于溶解和稀释树脂,使体系形成稳定的均相,能单独溶解树脂的称为溶剂,不能单独溶解树脂,但能与溶剂配合将树脂稀释成溶液的称为稀释剂。同一物质对不同树脂的溶解性并不相同,因此有时属于溶剂,有时会属于稀释剂。在涂料行业内,习惯上并不严格区分溶剂与稀释剂,而是统称为溶剂。


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