山梨醇在醇酸树脂合成中的运用

杨尧松(空军上海房地产管理处，上海 200438)

醇酸树脂属于合成树脂，通常用作生产涂料，实际使用中体现出：高性能、低成本等优点，将山梨醇应用于树脂合成中，能够发挥优良功效。

1 醇酸树脂合成和山梨醇理论

目前，醇酸树脂的合成方法有很多种，例如：脂肪酸和醇解法，其原理为采用催化剂，用于合成醇酸树脂所生成的油脂，这一过程中可以借助多种方法，例如：脂肪酸法，而且要同其他原料配合使用，对应出现单锅反应，这样才能减少醇酸树脂内部水分，保持其干燥整洁。

1.1 实验原料原理：

（1）原料：山梨醇、催化剂、二甲苯、汽油、大豆油脂肪酸、顺丁烯二酸酐。

（2）原理：酸分子内部含有-OH，其上方的H-和酸分子内的-OH的氢氧基团通过缩合反应，最终形成水、酯。整个过程伴随着化学性的反应变化。反应微观图如下：

图1：酯化反应原理图

（3）合成原料类型：

醇酸树脂的合成原料类型以及对应的质量百分比统计如下表：

表1：合成原料与质量比

1.2 实验过程：

（1）按照规定的质量百分比添加邻苯二甲酸酐，山梨醇、催化剂等，而且要彻底地搅拌，要提升温度，达到170度，而且要保温半个小时，在此基础上升温达到180度，再保温1h,继续升高温度达到210度，当反应下降到10mgKOH/g酸值，则要实施降温处理。

（2）降低温度达到120度，并将剩余的大豆油脂肪酸添加其中，使其接连反应半个小时，升高温度到200度，继续促进其反应，当发现其酸值小于10mgKOH/g,粘度达到10s.检查溶液年度与酸值，达到一定数值后，对其进行降温处理，同时添加200#汽油，对其实施搅拌、过滤。

（3）树脂合格标准：外观呈现无色透明，内部不含杂质，颜色一般铁钴比色，粘度则要达到150s～400s/25摄氏度，细度在20um以下，酸碱值通常小于10mgKOH/g.

（4）制漆原料类型与配比，具体如下表2：

表2：制漆原材料与质量比

2 实验结果与讨论：

2.1 山梨醇的作用

山梨醇属于醇类物质，拥有六个-OH直链多元醇，有着自身的分子结构，结构内脱水可以生成失水化合物，会形成不同类型的山梨醇，例如：1,4脱水山梨醇，具体形成哪一类山梨醇，关键看是几个分子脱水。

2.2 顺丁烯二酸酐

此物质因为内含一个不饱和双键，能够实现酯化反应，也能达到同不饱和脂肪酸的加成反应，以此来优化醇酸树脂，保持良好色泽，而且反应较快，也能提升漆膜强度，经过实验研究得出：此物的添加会对醇酸树脂带来一定影响，而且会因为添加量的大小而带来不同影响，例如：添加量为0.1%时，醇酸树脂年度达到150，酸值为6.5/mgKOH/g,硬度达到0.30，相反，当添加量为0.6%时，最后酸值达到15/mgKOH/g,硬度达到0.38。

根据试验数据能够得出：顺丁烯二酸酐将极大地影响醇酸树脂的粘度、色泽、硬度以及酸值等，经过多重对比、试验数据对照，决定采用0.2%的用量能够优化树脂色泽，如果为了达到理想的酸值和粘度，则应该选择0.4%。

2.3 催化剂

催化剂是试验过程中促进反应的物质，一般不视为反应物，能够提高酯化反应效率，控制反应时间，因为末端的1-2个山梨醇-OH反应活性更弱，对此则要控制好催化剂的使用量，这样才能既保持色泽，又确保反应质量。

2.4 合成过程：

根据相关理论，可以忽视反应原料的添加顺序，然而，因为酯交换的原则，相同配方下最终能够获得相对平衡的产物，然而，实验证实这一结论并不准确。脂肪酸的俊基、多元醇各个部位的-OH等都有着各自的反应活性，同时会逐渐形成酯结构彼此间的置换，由此得出：在反应过程中还是要注意各自反应原料的添加顺序，能够影响反应效率。

传统的反应试验多数是不分先后顺序，让各类反应原料一股脑地添加其中进行反应，这样不仅影响了反应速度，树脂粘度难以达标，威胁到制漆的性质与功能，必须采用科学的反应方法。

现阶段，研究出了全新的反应方法：先把多元醇、邻苯二甲酸酐、脂肪酸等进行反应，达到低酸值，形成链状物。然后，添加余下的脂肪酸，经过反应生成低酸值树脂，这样形成的反应物才能达到理想的年度、色泽。

同时，大豆油脂肪酸作为一种反应原料，实际实验中发现，也将对醇酸树脂的合成带来一定的影响，特别影响其性能，具体如下图所示：

3 结语

高聚物法是一种有效反应方法，将山梨醇应用其中，能够合成醇酸树脂，实际反应得出山梨醇可以代替甘油发挥优良功效，而且成本较低，稳定安全，提高反应效率。

[1]鲁建民.中油度山梨醇改性醇酸树脂的研究[J].北京化工大学学报，1999，（3）：17-20.

[2]陈世杰.涂料工艺：第三版[M].北京：化学工业出版社，2017：361-365。