3.3　醇酸树脂的合成原料

3.3.1　多元醇

多元醇通式为ROH，由饱和烃类分子上的一个氢原子被羟基取代而构成。由于羟基取代的烃类分子上氢原子的位置不同，可以生产三类不同的醇，即伯醇、仲醇和叔醇，三种醇的化学反应活性不同，在与酸酯化时伯醇最易反应，仲醇次之，叔醇则反应最慢，易脱水醚化。常见多元醇物性见表3-2。

3.3.2　多元酸与有机酸

含羧基(—COOH)的有机化合物称为有机酸。羧基基团具有活性，能解离成离子。含有一个以上羧基的有机酸称为多元酸。

一元酸主要有：苯甲酸、松香酸以及脂肪酸(亚麻油酸、妥尔油酸、豆油酸、菜籽油酸、椰子油酸、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸等)。

多元酸包括：邻苯二甲酸酐(PA)、间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、顺丁烯二酸酐(MA)、己二酸(AA)、癸二酸(SE)、偏苯三酸酐(TMA)等。多元酸单体中以邻苯二甲酸酐最为常用，引入间苯二甲酸可以提高耐候性和耐化学药品性，但其熔点高、活性低，用量不能太大；己二酸(AA)和癸二酸(SE)含有多亚甲基单元，可以用来平衡硬度、韧性及抗冲击性；偏苯三酸酐(TMA)的酐基打开后可以在大分子链上引入羧基，经中和可以实现树脂的水性化，用作合成水性醇酸树脂的水性单体。

一元酸主要用于脂肪酸法合成醇酸树脂，亚麻油酸、桐油酸等干性油脂肪酸干性较好，但易黄变、耐候性较差；豆油酸、脱水蓖麻油酸、菜籽油酸、妥尔油酸黄变较弱，应用较广泛；椰子油酸、蓖麻油酸不黄变，可用于室外用漆和浅色漆的生产。苯甲酸可以提高耐水性，由于增加了苯环单元，可以改善涂膜的干性和硬度，但用量不能太多，否则涂膜变脆。

常用合成醇酸树脂有关的有机酸物性见表3-3。

3.3.3　油类(三脂肪酸甘油酯)

合成醇酸树脂时使用油种类较多。常见的有豆油、亚麻仁油、桐油、棉籽油、妥尔油、红花油、脱水蓖麻油、蓖麻油、椰子油等。

植物油是一种三脂肪酸甘油酯。三个脂肪酸一般不同，可以是饱和酸、单烯酸、双烯酸或三烯酸，但是大部分天然油脂中的脂肪酸主要为十八碳酸，也可能含有少量月桂酸(十二碳酸)、豆蔻酸(十四碳酸)和软脂酸(十六碳酸)等饱和脂肪酸，脂肪酸受产地、气候甚至加工条件的重要影响。

重要的不饱和脂肪酸如下。

油酸(十八碳烯-9-酸)：

亚油酸(十八碳二烯-9，12-酸)：

亚麻酸：

桐油酸(十八碳三烯-9，11，13-酸)：

蓖麻油酸(12-羟基十八碳烯-9-酸)：

因此，构成油脂的脂肪酸非常复杂，植物油酸是各种饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的混合物。

油类一般根据其碘值分为：干性油、不干性油和半干性油。

干性油：碘值≥140，每个分子中双键数≥6。

不干性油：碘值≤100，每个分子中双键数<4。

半干性油：碘值100～140，每个分子中双键数4～6。

油脂的质量指标如下。

① 外观、气味。植物油一般为清澈透明的浅黄色或棕红色液体，无异味，其颜色色号小于5号。若产生酸败，则有酸臭味，表示油品变质，不能使用。

② 密度。油比水轻，大多数都在0.90～0.94g/cm3之间。

③ 黏度。植物油的黏度相差不大。但是桐油由于含有共轭三烯酸结构，黏度较高；蓖麻油含羟基，氢键的作用使其黏度更高。

④ 酸价。酸价用来测量油脂中游离酸的含量。通常以消耗1g油中所含的酸，所需氢氧化钾的毫克数来计量。合成醇酸树脂的精制油的酸价应小于5.0mg KOH/g油。

⑤ 皂化值和酯值。皂化1g油中全部脂肪酸所需KOH的毫克数为皂化值；将皂化1g油中化合脂肪酸所需KOH的毫克数称为酯值。皂化值=酸值+酯值。

⑥ 不皂化物。皂化时，不能与KOH反应且不溶于水的物质，主要是一些高级醇类、烃类等。这些物质影响涂膜的硬度、耐水性。

⑦ 热析物。含有磷脂的油料(如豆油、亚麻油)中加入少量盐酸或甘油，可使其在高温下(240～280℃)凝聚析出。

⑧ 碘值。100g油能吸收碘的克数。它表示油类的不饱和程度，也是表示油料氧化干燥速率的重要参数。

为使油品的质量合格，适合醇酸树脂的生产，合成醇酸树脂的植物油必须经过精制才能使用。否则会影响树脂质量甚至合成工艺。精制方法包括碱漂和土漂处理，俗称“双漂”。碱漂主要是去除油中的游离酸、磷脂、蛋白质及机械杂质，也称为“单漂”。“单漂”后的油再用酸性漂土吸附掉色素(即脱色)及其他不良杂质，才能使用。

目前最常用的精制油品为豆油、亚麻油和蓖麻油。亚麻油属于干性油，故干性好，但保色性差、涂膜易黄变。蓖麻油为不干性油，同椰子油类似，保色保光性好。大豆油取自大豆种子，大豆油是世界上产量最多的油脂。大豆毛油的颜色因大豆的品种及产地的不同而异，一般为淡黄、略绿、深褐色等。精炼过的大豆油为淡黄色。大豆油为半干性油，综合性能较好。

常见油类的品种和物化性能见表3-4。

油类对醇酸树脂性能的影响见表3-5。