醇酸树脂与功能性单体

醇酸树脂与功能性单体许声机(上海涂料公司，200040)醇酸树脂是油改性醇酸树脂和无油醇酸树脂即饱和聚酯树脂的总称。自问世至今已历经了七十个春秋。它为涂料工业的发展作出了人们公认的突出贡献。七十年来，由于醇酸树脂具有单体众多，工艺简易，用途广阔，有改性潜力等优点，尽管各种涂料用合成树脂相继发展，但醇酸树脂依然久盛不衰，保持旺盛的生命力，醇酸树脂新品种还在不断涌现。即使在欧美发达国家环保呼声极高的情况下，溶剂型醇酸树脂虽略呈下降趋势，但是，对醇酸树脂的研究开发工作一直没有停止过。从而适应新用途的许多新型醇酸树脂即饱和聚酯树脂还不断出现。当前涂料工业在开发新产品时，主要将注意力集中于降低向空气中排放挥发性有机化合物(VOC)，以适应保护环境，节省资源，提高性能的时代要求，这对醇酸树脂来说是严峻的挑战。但是，近年来，随着石油化工的迅速发展和合成技术的不断进步，连续不断地出现了各种各样的合成树脂用功能性单体，为涂料用合成树脂工作者研究开发各种涂料创造了良好的条件，提供了相当大的选择余地，这对醇酸树脂而言，又是难逢的机遇。众所周知，树脂的性能与所用的单体直接有关，密不可分。在设计符合特殊需要的树脂中，首要的一步是要了解单体的结构特征和性能特点。不论应用场合如何，单体总是展现出同样的基本性能。鉴于上述考虑，本文将介绍几种重要的单体，并指出它们各自的结构特征与性能特点以及其用途，使人们能够充分了解单体结构/性能之间的关系。这对于开发研制新型的醇酸树脂应用于高固体，低污染、水性，粉末等领域也许会有所帮助。1二元醇1.1新戊二醇(NPG)：1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点无β氢原子耐候性优良伯羟基基团当酯化和固化时反应快速稍受位阻的羟基基团水解稳定性良好耐化学性良好抗污斑性良好对称结构热稳定性优良溶液粘度中等玻璃转化温度高支链的甲基基团溶解性良好3)推荐用途：适合于制造汽车涂料，卷材涂料，粉末涂料用饱和聚酯树脂。1.2三甲基戊二醇(TMPD)：1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点庞大的不对称结构溶液粘度低树脂密度低溶解性优良位阻的羟基基团水解稳定性优良耐化学性优良抗污斑性优良当酯化和固化时具有中等的反应活性支链结构热稳定性中等略有树脂色素玻璃转化温度低有β氢原子耐候性中等3)推荐用途：制造高固体溶剂型涂料，水性涂料用饱和聚酯树脂。1.32-甲基-1，3-丙二醇(MPD)：1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点稍受位阻的羟基基团水解稳定性良好耐化学性良好抗污斑性良好伯羟基基团当酯化和固化时反应快速不对称性结构溶液粘度低树脂密度低溶解性优良有β氢原子耐候性中等支链结构热稳定性中等树脂稍微着色玻璃转化温度低溶解性良好3)推荐用途：适合于制造：汽车涂料，卷材涂料，粉末涂料用饱和聚酯树脂。1.41.4-环已烷二甲醇(1.4-CHDM)1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点无位阻的伯羟基基团聚合物合成非常快速交联时温度较低或时间减短对称结构热稳定性优良树脂颜色浅饱和的环状结构具有硬度与柔韧性的良好平衡1.4-取代结构有β氢原子玻璃转化温度高溶解度中等耐候性中等3)推荐用途：适合于制造：卷材涂料，粉末涂料用饱和聚酯树脂。1.5羟基特戊酸新戊二醇单酯(HPHP)1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点无β氢原子耐候性优良伯羟基基团当酯化和固化时反应快速略受位阻的羟基基团水解稳定性优良耐化学性优良抗污斑性优良高屏蔽内酯水解稳定性优异分子量大能降低芳香羧酸含量而改进树脂柔韧性和耐候性沸点高酯化反应时不易挥发损失3)推荐用途：适合于制造：高固体汽车涂料，卷材涂料，粉末涂料用饱和聚酯树脂。1.62-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇(BEPD)1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点无β氢原子耐候性优良庞大的不对称结构溶液粘度低树脂密度低溶解性优良伯羟基基团当酯化和固化时反应快速部分受位阻的羟基基团水解稳定性非常优良，耐化学性和抗污斑性也十分良好3)推荐用途：适合于制造：汽车涂料，卷材涂料和水性涂料用饱和聚酯树脂。2多元羧酸及其酯2.11，4-环已烷二羧酸(1，4-CHDA)：1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点饱和的环状结构具有硬度和柔韧性的良好平衡耐腐蚀性和抗污斑性较直链脂肪酸好耐候性较常用的脂肪羧酸和芳香羧酸优在融熔的二元醇中溶解良好反应快速1，4-取代结构溶解度中等对称性结构热稳定性优良，耐过度烘烤，树脂颜色浅3)推荐用途：适合于制造：汽车涂料，卷材涂料，粉末涂料用饱和聚酯树脂。2.21，4-环已烷二羧酸二甲酯(DMCD)1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点结构特征性能特点饱和的环状结构具有硬度和韧性的良好平衡耐腐蚀和抗污斑性较直链脂肪酸好耐候性较常用脂肪羧酸和芳香羧酸优反应快速1，4-取代结构溶解度中等对称性结构热稳定性优良，可耐过度烘烤，树脂颜色浅3)推荐用途：适合于制造：汽车涂料，卷材作料，粉末涂料用饱和聚酯树脂。2.35-(钠代磺基)间苯二甲酸(5-SSIPA)1)化学名称及分子结构式：2)结构特征与性能特点：结构特征性能特点磺酸钠盐树脂在水分散时不需使用胺中和剂酸性很强的羧酸与二元醇反应良好芳香环状结构硬度高涂膜光泽好电离盐由于在有机相中离子的群集而改进涂膜的机械性质水溶性单体3)推荐用途：适合于制造：水性涂料用聚酯树脂。总之，当今涂料工业的主流将朝着高固体，低污染，水性化，粉末化的方向发展。醇酸树脂怎么办？作者认为只要敢于迎接挑战和善于把握机遇，而且顺乎这个潮流，充分利用醇酸树脂本身具有高度的灵活性和奇妙的多变性。从而，在单体的品种上进行正确地选择和在配方上进行合理地调整，就能够开发合成出可适应时代要求，符合发展潮流的新型醇酸树脂，以迎接来自更多领域和更多用途上的需求之挑战，使醇酸树脂能够继续显示出它的巨大活力，让它在涂料工业中永驻青春，大放光彩，更胜以往。