Page 45 - 《精细化工》2022年第10期

第 10 期 鲍 艳，等: 耐磨型水性醇酸树脂的研究进展 ·1979·

脂成膜后的机械性能 [23] 。 醇解法是利用多元醇将油脂醇解，然后与二元酸酯
2.4 碘值和醇超量对水性醇酸树脂耐磨性能的影响 化形成均相体系，其成本较低，但树脂干燥性能差、
碘值为醇酸树脂分子链的不饱和程度。碘值越 成膜较软 [27] 。综合比较，采用脂肪酸法制备的醇酸
高代表醇酸树脂中双键含量越高，其在固化过程中， 树脂分子结构复杂，成膜后机械性能好，耐磨性能
与氧气交联越迅速，交联程度越高，醇酸树脂的成 也较好。
膜硬度越高。如大豆油、蓖麻油等高碘值脂肪酸制 2.6 乳化方式对水性醇酸树脂耐磨性能的影响
备的醇酸树脂常用于对硬度要求较高的木材和家具 乳化方式不同会导致醇酸树脂分子链间产生不
等的涂饰。醇超量是指多元醇中羟基物质的量与多 同的交联度。例如：外乳化法对醇酸树脂分子链不
元酸中羧基物质的量的比值 [24] 。通过调控醇超量可 产生任何影响。内乳化法由于在醇酸树脂分子链上
以调节体系黏度。随着醇超量的增大，醇酸树脂成 引入了亲水性基团，亲水基的不同导致分子链间的
膜的硬度会变差。这是因为，随着反应中羟基含量 作用力不同。其中，采用两性离子中间体法制备的
的增加，平均官能度降低，体系黏度减小，相对分 水性醇酸树脂由于两性离子的存在 [28] ，从而影响了
子质量降低，同时带有苯环的羧基含量下降，体系 醇酸树脂的黏度和交联密度；采用成盐法可在分子
中的刚性基团减少 [25] ，耐磨性能降低。 链上嵌入刚性基团，如芳环结构等，提升涂层硬度，
2.5 制备方法对水性醇酸树脂耐磨性能的影响 赋予涂层良好的耐磨性能 [29] 。
水性醇酸树脂的制备方法可分为脂肪酸法和醇 2.7 水性醇酸树脂的超支化对耐磨性能的影响
解法。脂肪酸法是一次性将多元醇、多元酸、脂肪 聚合物的超支化是指将聚合物制备成高度支化
酸加入，形成均相体系并进行酯化。其工艺灵活可 的三维大分子，由于分子间不易缠结，因此，具有黏
控、树脂干燥性能好、成膜较硬，但原料腐蚀性大， 度低、流动性和成膜性好的优点，在醇酸树脂的合成
且脂肪酸易凝固，冬季不便使用。BÜYÜKYONGA 中也得到了广泛关注 [30-32] 。制备超支化醇酸树脂的关
等 [26] 采用脂肪酸法合成的 4 组分丙烯酸改性醇酸树 键是先合成一个超支化的聚酯多元醇，然后按照醇酸
脂，考察了其涂层表面的物理性能，结果表明，采 树脂的制备方法进行制备。例如，SELIM 等 [33] 采用
用脂肪酸法制备的水性醇酸树脂涂料固含量的增加 己二酸和甘油通过 A 2 +B 3 的方式制备超支链聚酯
使醇酸树脂漆膜的硬度升高，同时耐磨性能表现出 （A），然后加入大豆油（SFO）脂肪酸进行缩聚反
与硬度测试一致的结果，涂层的耐磨性能显著提升。 应，制备超支化醇酸树脂，其制备过程如图 3 所示。

A—超支化聚酯；B—向日葵油基超支化醇酸树脂

图 3 超支化醇酸树脂的制备过程图 [33]
Fig. 3 Flow chart of preparation of hyperbranched alkyd resins [33]