用于PU家俱漆中快干型醇酸树脂的研制

杨新宏 （广东顺德靓尔嘉化工实业有限公司 528305）

摘 要：通过介绍快干型醇酸树脂的生产工艺和技术指标，把它同台湾生产的ETERKYD 3106-X-70醇酸树脂在干燥性能方面进行了对比，并探讨了影响其干燥性能的因素。 要害词：PU家俱漆，快干，醇酸树脂 Studies on Preparation and Performances of Fast Dried Alkyd Resin Used in Paints for PU Furniture Yang Xinhong (Newtech Chemical Company Limited, Shunde Guangdong 528305) Abstract: A fast dried alkyd resin used in paints for PU furniture was prepared. Its performances were studied and compared with a similar resin ETERKYD 3106-X-70 made in Taiwan. Effects of some factors on its drying performance were discussed. Key words: paint for PU furniture, fast dried, alkyd resin

家俱厂基于加快资金周转，降低生产成本和提高产品利润的考虑，都希望所使用的PU家俱漆能够快干。根据我公司对市场的调查，85%以上的家俱厂，都希望PU家俱底漆施工后能在5小时左右打，PU打家俱面漆施工后能在10~12h包装出厂，根据家俱厂对油漆这一性能的要求，我公司组织技术力量，成功地开发了一种快干型的醇酸树脂应用于PU家俱漆，能够较好地满足家俱厂家对PU家俱漆干燥性能的要求。 我公司将开发成功的快干型醇酸树脂投入车间生产，一年多来共生产了30多批，100多吨该快干型醇酸树脂，经配漆后投入市场，受到家俱厂家的普遍欢迎，为我公司带来了可观的经济效益。
1．实验部分
1.1．原材料（见表1） 表1 原材料规格 原材料名称 规格 产地 月桂酸 ≥99.8% 印尼 新戊二醇 ≥99.5% 瑞典 季戊四醇 ≥99.8% 国产 苯酐 ≥98.5% 国产 己二酸 ≥98.5% 南韩 二甲苯 工业一级 国产
1.2．生产工艺 将配方规定的原材料，依次加入反应釜内，通入N2，缓慢升温到140℃，开动搅拌，继续升温到180~190℃，在此温度下保温2h，并记录出水量，保温完毕后，继续升温到215~220℃，保温到酸值小于12，粘度达到55±5S/25℃（60%格氏管），当酸值和粘度指标合格后，降温到180℃左右抽入兑稀釜中，搅拌均匀并冷却，当兑稀釜中的温度小于100℃后，即可过滤包装备用。
1.3．快干型醇酸树脂的技术指标（见表2）
表2 快干型醇酸树脂的技术指标
项 目 技 术 指 标 自 制 台 湾ETERKYD 3106-X-70 外观 近似水白，透明粘稠的液体 浅黄色透明粘稠的液体 脂肪类型 月桂酸 豆油酸 油长（%） 33 35 颜色（Fe-Co）/号 ≤1 ≤3 细度（μm） ≤10 ≤10 粘度（格氏管25℃）/s 55±5（60℃固体份） 55±5（60℃固体份） 固体含量（%） 70±2 70±2 酸值（mg KOH/g） ≤8 ≤7 羟值（mg KOH/g） 130±5 120±5 溶剂 二甲苯 二甲苯
2．结果及讨论
2.1．与台湾ETERKYD 3160-X-70醇酸树脂干燥性能的对比
2.1.1．配制成PU家俱透明底漆干燥性能的对比 用快干型醇酸树脂与台湾ETERKYD 3160-X-70醇酸树脂按同一配方配制PU家俱透明底漆，施工时的配漆比例按照漆：固：稀1: 0.5: 1。图1是PU家俱透明底漆配漆后粘度随时间的变化关系（25℃），表3是PU家俱透明底漆施工后漆膜干燥性能的对比。
表3 PU家俱透明底漆施工后漆膜干燥性能的对比
项 目 单位 快干型醇酸树脂 ETERKYD 3106-X-70 指触干 min 10 15 指触干 min 60 80 打磨性能（喷涂2个“ ”） 4h 可打磨，稍微粘砂纸 严重粘砂纸 5h 可打磨，不粘砂纸 可打磨，粘砂纸 6h 易打磨 可打磨，不粘砂纸 7h 易打磨 易打磨 2.1.2．配制成PU家俱哑光面漆干燥性能的对比 用快干型醇酸树脂及台湾ETERKYD 3106-X-70醇酸树脂按同一个配比配制PU家俱哑光面漆，配漆比例按照漆：固：稀=1: 0.5: 1。图2为PU家俱哑光面漆配漆后粘度随时间变化关系，表4为PU家俱哑光面漆施工后漆膜干燥性能对比。
表4 PU家俱哑光面漆施工后漆膜干燥性能的对比
项 目 单位 快干型醇酸树脂 ETERKYD3106-X-70 指触干 min 20 30 指压干 min 100 150 可包装时间 h 10 15 达到标准硬度的时间 h 18 24
2.2．影响醇酸树脂在PU家俱漆中干燥性的因素
2.2.1．羟基类型对醇酸树脂干燥性能的影响 实验表明：在PU家俱漆中，醇酸树脂的羟基类型对树脂的干燥性能有十分明显的影响。这是因为伯羟基和仲羟基因空间位阻的原因，在同固化剂的NCO基团反应时，造成反应速度xx不一样，伯羟基因空间位阻小而反应速度远大于仲羟基，所以，我们快干型醇酸树脂的合成中，采用新戊二醇和季戊四醇代替甘油，以便在酯化反应后，醇酸树脂中所留下的羟基都是伯羟基，提高树脂在固化过程中的反应活性，加快油漆施工后的干燥成膜性能。
2.2.2．玻璃化温度对树脂干燥性能的影响 树脂的玻璃化温度，对树脂的干燥性能影响较大，这是因为树脂的玻璃化温度不同，对溶剂的释放性能也不同，玻璃化温度高，干燥过程中释放溶剂快，反之，释放溶剂较慢，在快干型醇酸树脂的研制中，我们选用熔点较高的月桂酸代替豆油酸，新戊二醇和季戊四醇代替甘油，这样合成的醇酸树脂其玻璃化温度相对高于豆油酸甘油醇酸树脂，有效地提高了树脂的干燥性能。   2.2.3．油度对树脂干燥性能的影响 实验表明：醇酸树脂的油度越短，树脂的玻璃化温度越高，对溶剂的释放越快，干燥性能越好，尤其是在PU家俱漆中同固化剂的NCO基因反应时，因油度短，分子侧链少空间位阻小，导致固化反应速度加快，树脂的干燥性能相应提高。
2.2.4．酸值对树脂干燥性能的影响 醇酸树脂的酸值对树脂的OH基同固化剂的NCO基的交联反应有一定的催化作用，酸值高，其催化作用大，反应速度快，反之，反应速度慢。但酸值过高，与固化剂的反应速度过快，施工活化期偏短，甚至来不及施工就胶化。实验表明，醇酸树脂的酸值在10~12mgKOH/g同，同固化剂反应性能较好，施工活化期比较适且，干燥性能比较好。
3．结论 实验结果表明，本公司研制的快干型醇酸树脂，用于配制PU家俱透明底漆，可在施后5小时左右打磨，且打磨性能良好，用于配制PU家俱哑光面漆，可以在施工12小时后包装出厂，对家俱质量不会造成影响，能满足家俱厂家对油漆快干性能的要求。

参 考 文 献
1． 陈士杰主编。涂料工艺。北京：化学工业出版社，1994,1
2． 醇酸树脂工艺。天津市油漆总厂技术情报站。天津：天津市涂料与应用信息咨询出版中心，1989。

　 广州化工 2000年第3期