醇酸树脂是由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯)缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。醇酸树脂按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结构,可分为干性、半干性和非干性三类。其固化成膜后,有光泽和韧性,附着力强,并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。
【按改性用脂肪酸或油的干性分类】
(1)干性油醇酸树脂:由高不饱和脂肪酸或油脂制备的醇酸树脂,可以自干或低温烘干,溶剂用200号溶剂油。该类醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜,从某种意义上来说 , 氧化干燥的醇酸树脂也可以说是一种改性的干性油。干性油漆膜的干燥需要很长时间 , 原因是它们的相对分子质量较低 , 需要多步反应才能形成交联的大分子。醇酸树脂相当于 “大分子” 的油 , 只需少许交联点 , 即可使漆膜干燥 , 漆膜性能当然也远超过干性油漆膜。
(2)不干性油醇酸树脂:不能单在空气中成膜,属于非氧化干燥成膜 , 主要是作增塑剂和多羟基聚合物(油)。用作羟基组分时可与氨基树脂配制烘漆或与多异氰酸酯固化剂配制双组分自干漆。
(3)半干性油醇酸树脂:性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。
【按醇酸树脂油度分类】
包括长油度醇酸树脂、短油度醇酸树脂、中油度醇酸树脂。
油度表示醇酸树脂中含油量的高低。
(1) 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量。因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱,弱极性结构的含量,直接影响醇酸树脂的可溶性 , 如长油醇酸树脂溶解性好,易溶于溶剂汽油, 中油度醇酸树脂溶于溶剂汽油-二甲苯混合溶剂, 短油醇酸树脂溶解性差,需用二甲苯或二甲苯 / 酯类混合溶剂溶解;同时,油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有影响,弱极性结构含量高,光泽高、刷涂性、流平性好。
(2) 表示醇酸树脂中柔性成分的含量,因为长链脂肪酸残基是柔性链段, 而苯酐聚酯是刚性链段,所以, OL 也就反映了树脂的玻璃化温度或常说的“ 软硬程度”,油度长时硬度较低,保光、保色性较差。
醇酸树脂的制造方法有熔融法和溶剂法两类,两种方法各有优缺点,应用都很广泛。醇酸树脂,聚酯树脂和不饱和聚酯树脂的用途非常广泛,在涂料工业中也都有重要的应用。由醇酸树脂制备的单组分醇酸漆具有润湿渗透性好,流平性好,施工性好,附着力好、防锈性好,光泽度高、丰满度好,装饰性好等优点,不过常规醇酸漆的涂膜在完全固化前比较软,初期耐水性也一般、耐碱性欠佳(酯键在碱性环境下易水解),所以很少用于钢结构重防腐领域。
醇酸树脂可与氨基树脂配合制备氨基烤漆,与异氰酸酯固化剂配合制备醇酸聚氨酯耐酸防腐漆,还可以在醇酸树脂合成时引入丙烯酸单体制备丙烯酸改性醇酸树脂,用于制备快干丙烯酸改性醇酸漆,广泛用于钢结构,机械设备,化工厂,桥梁,汽车,火车,木器等领域的防腐涂装。
醇酸树脂的原料主要包括多元醇、多元酸以及油或脂肪酸等生物基原材料,原料易得,成本较低,也非常符合可持续发展的要求,而且应用广泛,目前仍然是涂料行业重要的品种之一,每年的醇酸漆的产销量约占工业涂料总量的15%~20%。