[00128370]多聚甲醛合成酚醛改性醇酸树脂及应用

酚醛树脂涂料及改性涂料产品具有良好的耐热性,电绝缘性和耐腐蚀性等性能,因此其被广泛地应用于不同领域。传统的酚醛树脂生产时需要使用液体甲醛,在生产过程中会产生大量难以处理的含醛废水,环保处理费用很高。其制备工艺为270℃高温炼制,一般为明火加热升温,安全隐患极大,且该树脂是由多个需要明火加热高温（290℃）炼制的硬树脂组成,工艺复杂、成本高、能耗大、危险性大。天津市安监局根据国家规定要求在外环线以内的化工企业禁止使用明火加热生产该类树脂,必须改变工艺,否则停止该类产品的生产销售。由于我公司生产的酚醛类及其改性涂料在市场上占有一定销量,为保证该系列产品正常供货,我公司从2012年3月成立了由总经理牵头的项目开发专题组,开始立项研制酚醛改性醇酸树脂及防锈涂料。 1. 研制新型松香改性酚醛树脂 苯酚和甲醛在没有催化剂的条件下,二者并不反应,但是当向其中加入酸或碱的情况下,会迅速发生反应,生成酚醛树脂;酚和甲醛反应合成的酚醛树脂在含有催化剂或者升温的条件下,会脱水缩合,在自身苯环上形成双键,以便于和松香进行加成反应,在150-180℃的条件下,松香分子上的双键会与脱水后酚醛树脂的双键进行加成,形成松香改性的酚醛树脂。经过松香改性后的酚醛树脂,既增加其本身的油溶性,又可以作为原料对后部醇酸树脂进行改性,形成目标树脂。 2. 酚醛改性醇酸树脂的合成 采用成熟的醇酸树脂生产工艺,先使用多元醇和油在230～240℃下进行醇解反应,生成要求量的甘油一酸酯,然后使甘油一酸酯上的羟基与前期合成的新型松香改性酚醛树脂上的羧基和其他有机酸反应,通过检测树脂酸值的变化,判断酯化反应进行的程度,最终合成出符合设计要求的酚醛改性醇酸树脂。 3. 酚醛改性防锈涂料的研制 以上述研制的酚醛改性醇酸树脂为基料,通过对多种防锈颜料、颜填料、功能助剂、溶剂等原料的品种和用量进行选择和确定,设计适宜的颜料体积浓度（PVC）,经过配料、分散、研磨、制漆得到酚醛改性防锈涂料。 项目创新点： ① 采用多聚甲醛（固体甲醛）替代液体甲醛优化设计配方合成松香改性酚醛树脂,避免含醛废水的产生,减少了环保处理费用。 该树脂分子链上含有一定量的羧基,可与多元醇、植物油、有机酸通过醇解、酯化反应,合成耐水性、防腐性突出的涂料用酚醛改性醇酸树脂。 ② 采用新的生产工艺、替代了工艺复杂、能耗高、危险性大、需要高温明火加热生产酚醛树脂的传统工艺,减少了能耗,降低了生产成本,符合国家节能减排的产业政策。 ③ 以研制的酚醛改性醇酸树脂为基料,采用环保型无铬多磷酸铝锌及低铅磷酸锌防锈颜料,极大降低了铅、铬重金属的含量,使项目产品在保证耐盐水、耐盐雾性等理化性能的基础上,重金属含量符合并远低于国家强制性标准有害物质限量的要求,社会效益显著。 ④ 采用非离子大分子及聚硅氧烷共聚物润湿分散剂EDL-4020、有机改性膨润土及聚乙烯蜡防流挂功能助剂,有效地改善了项目产品的贮存稳定性及涂装效果。