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戴国绪，等：环氧丙烯酸改性水性醇酸树脂的合成研究

表 3 水性醇酸树脂技术指标
检测项目 检测结果 检测方法
外观 浅黄色半透明黏稠液体 目测
固含量/% 75±2 GB/T 1725—2007
黏度/（mPa · s） 2 000-4 000 GB/T 1723—1993
-1
酸值/（mgKOH · g ） 30~40 GB/T 6743—2008
pH 7.5~8.5 pH 计

于性能测试。 制漆配方见表 4。 表 5 不同油度对干性和硬度的影响
油度，w%
表 4 黑色面漆的参考配方
项目
25 30 35 40 45
原料名称 用量/g
表干时间/h 2.0 1.2 1.0 1.0 0.8
水性醇酸树脂 90.0
实干时间/h 15 16 18 22 24
去离子水 110.0
硬度 HB HB B 2B 3B
DPM 2.0
DMEA 4.5
选择苯甲酸和松香作为一元酸，在一定程度上降
水性黑色浆 9.0
低了体系的官能度，即降低了体系在反应过程中凝胶
SN-3704 0.5
的可能性。 同时苯甲酸中由于苯环自身的结构以及分
BYK346 0.2
子链中大量苯环的聚集造成的玻璃化温度的提高，导
BYK381 0.3
致最终涂膜的硬度较高。 通过利用松香分子体积和空
GS-101 催干剂 4.0
间位阻较大的特点，保护分子主链结构中的酯键不被
1.2.4 试板的制备 破坏，从而提高了水性醇酸树脂的水解稳定性、耐化
学品性以及硬度和干燥时间。 本实验通过加入不同的
根 据 水 性 醇 酸 树 脂 涂 料 标 准 HG/T 4847—2015
松香的量测试最终涂膜的硬度和耐水性， 实验表明，
中的 5.3 进行底材的处理和试板的制备，常温干燥，检
松香的量在 15%时硬度和耐水效果最佳。结果见表 6。
测干燥性能以及待样板实干后的物理性能。
表 6 松香对耐水时间和硬度的影响
1.2.5 检测标准
松香，w%
项目
漆 膜 状 态 依 GB/T 1727—1992； 干 性 依 GB/T 0 5 10 15 20
1728—1979；耐水性依 GB/T 1733—1993；硬度依 GB/ 耐水时间/h 25 32 40 52 48
T 6739—2006；附着力依 GB/T 9286—1998。 硬度 3B 2B 2B HB B

2.3 多元醇以及醇超量的影响
2 结果与讨论
选择三羟甲基丙烷作为多元醇的主体单体，是基
2.1 油酸与油度的选择
于其特殊的化学结构考虑： 结构中有 3 个伯羟基和 1
从某种意义上讲， 醇酸树脂可以看成是在聚酯分 个烷基支链，伯羟基的反应活性大、反应所需能量低
子链上引入干性油或半干性油而进行的改性。 油酸的
且反应平稳；烷基支链可以减小 3 个伯羟基之间的作
选择和油度的确定对醇酸树脂涂料性能的影响较大，
用力，改进醇酸树脂和助溶剂间的混溶性，使得改性
碘值越高则干性越好， 油度越长则相应的不饱和双键
的醇酸树脂的水分散性得到明显改善，从而在一定程
越多，即表面干燥越快；但油度的增加相当于减小了主
度上降低了改性树脂的黏度；由于烷基支链对酯基的
链聚酯的量，对最终涂膜的实干和硬度会产生影响。 经
屏蔽作用隔离了水分子对其的进攻，使得由三羟甲基
过试验，选择碘值较高的亚麻油酸并确定油度在 35%~
丙烷制得的醇酸树脂的水解稳定性及涂膜的耐化学
40%之间时涂膜的综合性能最好。 实验结果见表 5。 介质性明显提高 。
[1]
2.2 一元酸的影响 醇超量较低时，树脂在反应未到达终点时就达到

22 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT