摘要:利用石油化工的副产品环戊二烯和顺丁烯二酸酐为原料,通过Diels-Alder反应合成性能良好的加成物,用该加成物对传统的醇酸树脂进行改性,合成了环戊二烯型醇酸皱纹树脂。讨论了改性树脂合成的影响因素,并对其在皱纹漆中的应用情况进行了探索。
关键词:环戊二烯;醇酸树脂;皱纹漆
1.引言
环戊二烯广泛存在于煤焦油的前馏分和石油乙烯裂解副产物中,其性质较为活泼,有较强的反应能力,可进行聚合、氢化、卤化、加成、氧化、缩合及还原等反应。近年来,国内外对其应用进行了一定的研究。目前环戊二烯主要用于不饱和聚酯树脂及系列产品的生产。随着石油化学工业的发展,环戊二烯的产量将越来越大,其开发利用是非常有价值的。皱纹漆的形成是由于涂膜表面和接近底材的表面固化速率不一致,在固化过程中会产生一个随着涂膜厚度不同而形成的固化速率梯度。在醇酸类皱纹树脂中,一般是把桐油酸加入醇酸树脂中,但桐油酸存在如下缺点:桐油在使用前需经过高温熬炼,因此对生产设备和操作人员的熟练程度要求很高;制成的涂膜经过一段时间后易泛黄、易粉化。因此不加入桐油的醇酸树脂应用于皱纹漆的制备中,将改善皱纹漆用醇酸树脂的制备工艺和皱纹漆的性能。本试验选用环戊二烯为原料,和顺丁烯二酸酐通过Diels-Alder反应合成加成物,以此加成物为原料合成了性能良好的可用于制备新型皱纹漆的醇酸树脂,这为石油化工副产物环戊二烯的利用开辟了全新的途径。
2.试验部分
2.1原料
双环戊二烯(含量85%)、顺酐(含量98%)、甘油(含量95%)、亚麻油酸、其它溶剂,均为工业品;苯酐,一级品。
2.2试验方法
环戊二烯顺酐加成物的合成:在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和直形冷凝器的四口烧瓶中,加入配方量的顺酐,升温至顺酐熔解;开动搅拌,到反应温度后滴加双环戊二烯;滴加完毕后维持一定的反应时间,出料备用。环戊二烯型醇酸皱纹树脂的合成:在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的1000mL四口烧瓶中,依次加入配方量的加成物、甘油、苯酐、油酸、回流二甲苯,升温到规定的温度,保温反应至酸价不大于10mgKOH/g时,对稀至固体含量为60%,出料。
3.加成物(内次甲基四氢苯酐)的合成与讨论
3.1反应温度
环戊二烯在常温下以双环戊二烯的形式存在,在制备环戊二烯与顺酐的加成物时,必须使双环戊二烯分解为环戊二烯。双环戊二烯在高于150℃时发生分解反应生成环戊二烯,而环戊二烯与顺丁烯二酸酐易发生Diels-Alder双烯加成反应,生成加成物。其反应式如下: