摘  要：石油资源的日趋紧张，作为石油下游行业的油漆业，受到了不小的冲击。提高固体份降低油漆中的VOC的含量，不仅节约资源保护环境，又能提高铅笔漆质量和品位，越来越受到漆界的关注。

    制备高固体铅笔漆关键是要制得高固体份树酯，我公司经过多年研究制得了高固体份丙烯酸改性醇酸树酯并用于铅笔漆中取得了优佳的效果和良好的经济效益。

    降低树酯粘度，制备固体份丙烯酸改性醇酸树酯的因素较多如：树酯分子量分布，树酯的玻璃化温度(Tg)，选择功能性单体等，树酯的羟基含量OH％，溶剂的溶解力等[1]。

    关键词：高固体份；丙烯酸改性醇酸树酯；铅笔漆1  实验部份

    1．1  主要原料

    丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，均为工业级，北京东方化工厂；甲基丙烯酸，工业级，佛山市化工厂；丙烯酸羟乙酯，工业级，十二烷硫醇，化学纯，进口；醋酸丁酯，二甲苯，丙二醇甲醚乙酸酯，甲基异戊酮，均为工业级，进口；苯酐，工业级，山东齐鲁石化；丹桂酸，工业级，马来西亚；三羟甲基丙烷，新戊二醇，均为工业级，瑞典。

    1．2  合成工艺[2]

    将醋酸丁酯，二甲苯投入反应釜升温回流脱水0．5h，保温在100℃，2．5h左右，滴完丙烯酸单体混合物及80％的链转移剂和引发剂13)，保温几再补加10％的链转移剂和引发剂；保温2h后测树酯固体份，合格后冷却到80‘C投入新戊二醇，三羟甲基丙烷，丹桂酸，苯酐，边升温边脱水和溶剂，最后控温在220℃酯化4h，测树酯酸价≤15mgKoh／g为合格，合格后冷却到80’C加入混合溶剂配成80％的树酯液(AC801)，过滤包装。

    1．3  正交实验设计及结果

    将毡Tg，OH％，混合溶剂作为三因素，设定为A，B，C的位级见表1：

┌─────┬────┬──────┬───┐
│    因素  │    A   │    H       │    C │
├─────┼────┼──────┼───┤
│    位级1 │    8   │    1．    5│    C1│
├─────┼────┼──────┼───┤
│    位级2 │    土6 │    1．  8  │    C2│
└─────┴────┴──────┴───┘
   C1：甲苯：甲基异戊酮：丙二醇甲醚乙酸酯=1：  2

   C2：甲苯：申基异戊酮；环己酮＝2：1：2

   按实验因素和位级选用[L (2)3] 正交表2
┌───┬────┬────┬────┬──────┬──────┐
│实验号│    A   │    B   │    C   │    粘  度  │固体份％    │
│      │  (C)   │  (OH％)│        │mpa．s／25℃│            │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   1  │    8   │  1．5  │    C1  │    1025    │    70．2   │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   2  │    16  │  1．5  │    C2  │    2278    │    70．3   │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   3  │    8   │  1．8  │    C2  │    1750    │    70．1   │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   4  │    16  │  1．8  │    C1  │    3425    │    70．5   │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   I  │  2775  │  3295  │  4450  │            │            │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   II │  5695  │  5175  │  4020  │            │            │
├───┼────┼────┼────┼──────┼──────┤
│   R  │ -2920  │  -1880 │    430 │            │            │
└───┴────┴────┴────┴──────┴──────┘

  2  结果与讨论

  2．1  正交实验结果分析

  由表2得出三因素中位级最低的为A1B1C1即为8~C，OH％为15％，溶剂为C1：I一II，从│R│可以得出混合溶剂的影响最小，丙烯酸链的Tg影响最大，其次是醇酸链的OH％，因此，AC801树酯粘度的高低决定因素的内部结构即内因；而溶剂虽有一定外因作用但不是最主要的因素。

  2．2  OH％与Tg的影响

  醇酸链部分的醇超量OH％对树酯粘度虽有较大作用，但过大的醇超量直接影响到漆膜的耐候性和硬度；较低丙烯酸链部份的Tg可以有效降低树酯粘度，但降低的程度是有限的，特别是在有要求高硬度高光泽高耐候性的铅笔漆中，太底的Tg则难以制得理想的漆膜。

  2．3  混合溶剂的影响[4]

  溶剂自身粘度对树脂粘度的影响较大，丙二醇甲醚的乙酸酯(粘度为1．  2mpa．  s／25℃)环己酮(粘度为2．  25mpa．  s／25’C)，虽两者有接近的Hansen溶解度参数(9．4，9．6)，但因丙二醇甲醚乙酸酯自身粘度低1．05mpa．s／25℃故体现了较低的树脂粘度。

    2．4  制漆性能

    2．4．1  配方设计

    制得树酯AC801(80％)    32．6

    硝化棉(1／4秒)    28．3

    丙二醇甲醚乙酸酯    6．5

    醋酸乙酯    15．2

    氢化蓖麻油    6．5

    固体422树酯    8．7

    甲苯    2．2

    2．4．2  漆膜性能检测结果如下表3[5]

  检测项目    漆膜外观    固体份％    硬度    附着力    光泽60
  测得数据    丰满晶亮    61．I    H    1级    98．7

    3  结束语

    合成树酯的内部高聚物结构是树酯粘度高低的主要因素，选择自身粘度低的强溶剂虽能有效降低树酯粘度，但其不是主要因素，设计适当的Tg，OH％和适当的溶剂能制得性能优异的高固体份树酯，其用在高档铅笔漆上真正做到了辊涂用的60％--t-2的理想固体份，能得到优佳的效果，不但提高了品质品位，而且降低了VOC节约了石油资源，保护了环境资源，取得了更高的经济和社会效益，愿同行能加以借鉴。

    参考文献

    [1)  穆合山，陈新建，高固体份丙烯酸树酯的低粘度研制，《涂料工业))1998(3)：6～8

    [2]  《涂料工艺》，北京化学工业出版社，1997：495～498

    [3]  奚强，刘常坤等，不饱和聚酯改性丙烯酸树酯及其涂料，《涂料工业》，1998(2)：17—19

    [4]  马庆麟，  《涂料工业手册》，北京化学工业出版社，2003：269—349

    [5]  马庆麟，  《涂料工业手册》．北京化学工业出版社，2003：1088～1132

2008年10月14日