超低成本原子灰专用树脂的制备

1. 3. 2 原子灰的生产

生产设备主要有高速分散机; 研磨用胶体磨。生产时原子灰成品温度应控制在60℃ 以内, 以防止原子灰老化凝胶、寿命缩短。

1. 3. 3 原子灰性能

原子灰性能见表2。

2 结果与讨论

2. 1 对苯二甲酸

对苯二甲酸自身的气干性等性能非常优异 ,所以采用对苯二甲酸生产出的树脂本身的性能相当优异。与苯酐、四氢苯酐、间苯二甲酸、纳迪克酸酐等酸酐的不饱和聚酯树脂相比, 对苯二甲酸树脂的性能(气干性、强度、附着力、耐热性等)更佳。但是由于对苯二甲酸树脂生产比较困难, 生产过程中的高温和催化剂使用不当, 配方内原材料的选择不当, 生产出的树脂黏度相当高。但是随着复合催化剂的使用和封端剂(长链高碘值豆油酸和松香)的引入, 树脂反应到一定程度以后, 相对分子质量不再增长, 黏度得到了有效控制, 产物的黏度完全可以达到规定[苯乙烯含量32% ~ 35% 的树脂黏度为80 s(涂- 4杯, 25℃ ) ]。生产过程中, 采用黏度法控制反应是比较合理的一种方法。由于原料批次的不同, 很难掌握树脂的酸值作为反应程度的标准, 所以生产中应该优先采用黏度法控制反应程度, 其次采用酸值法控制反应程度。经过大量的生产实践, 用黏度法控制反应程度生产的原子灰专用树脂, 性能基本一致, 没有明显差别。而采用酸值法控制反应程度, 树脂的性能经常出现明显的差异(主要是黏度)。由于对苯二甲酸结构是对称的, 所以对苯二甲酸树脂体系的收缩从理论上来说是最小的。这样对苯二甲酸树脂的附着力相对于其他体系的树脂附着力是最好的。另外体系内还有反丁烯二酸, 由于反丁烯二酸与一缩二乙二醇的配合, 树脂的附着力更好 。

2. 2 长链高碘值豆油酸与松香

引入长链高碘值豆油酸和松香, 主要作用是:

( 1)提高原子灰的打磨性和柔韧性; ( 2)提高树脂的亲填料性; ( 3)大幅度降低产品成本。

由于高碘值豆油酸的链很长, 引入树脂体系以后, 明显降低了原子灰在冬天时的气干性(主要是干燥速度变慢) , 但是高碘值豆油酸对打磨性的贡献是无法替代的, 所以, 把握好高碘值豆油酸的用量相当重要。而引入松香, 则是因为松香能够平衡高碘值豆油酸的柔性和提高气干性, 由于松香具有高碘值豆油酸不具备的高玻璃化转变温度, 所以引入后可以提高树脂体系的气干性。虽然松香具有相当的硬度, 对打磨性有负面影响, 但是用高碘值豆油酸和松香进行性能和成本的平衡, 可以很好地达到预期的目的。即加入松香, 可以增加高碘值豆油酸的用量, 达到降低成本、提高质量的目的。桐油体系、亚麻油体系树脂的亲填料性较好, 而单纯的对苯二甲酸的亲填料性相对较差。体系内引入长链的植物油酸可以提高这方面的性能。

2. 3 高碘酸树脂

通过用对苯二甲酸, 高碘值豆油酸和松香为主要原料制备的树脂(简称高碘酸体系) , 其成本得到了大幅度下降。对苯二甲酸水池料和下脚料价格很低,比目前较低成本的苯酐的成本还要低1 /2 ~ 2 /3; 高碘值豆油酸是豆油的深加工产品, 在目前情况下, 价格与石油产品相比有明显的优势。而松香的成本优势更加明显。由于原子灰树脂对色泽的要求不高, 可以选择4级左右的松香, 且不影响产品的性能。采用对苯二甲酸、长链高碘值豆油酸和松香, 生产过程中没有三废, 生产一线人员乐于操作, 比引入双环戊二烯更环保。将高碘酸体系与其他几种树脂体系的性价比进行比较(见表2) , 可以看出高碘酸体系的性价比较好, 有着良好的市场竞争力。