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马来海松酸酐（MPA）的合成及其对自干型水溶性醇酸树脂的改性研究

作　者: 张俊华
导　师: 王明刚；孟凡君
学　校: 山东大学
专　业: 应用化学
关键词: 醇酸树脂水溶性涂料马来海松酸酐(MPA)
分类号: TQ320.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着人类环境保护意识的提高和环保法规的不断完善，水溶性醇酸树脂作为一种环保型涂料，其开发和应用具有巨大的经济和社会效益。本文主要研究了马来海松酸酐(MPA)与水溶性醇酸树脂的合成工艺及其水溶性底漆的制备工艺，并分析了影响树脂性能的各种因素，从而提高涂料的综合性能。主要结果可归纳如下： 1、MPA的合成。用环己胺与树脂酸成盐，从而把树脂酸从松香分离出来。用醋酸做溶剂，以对甲基苯磺酸作为催化剂(摩尔量为顺丁烯二酸酐10％)，松香与顺丁烯二酸酐的摩尔比为1.9:1，在反应温度为180℃，反应时间为4h时，MPA收率可高达70.3％。 2、基础水溶性醇酸树脂、马来松香改性水溶性醇酸树脂、MPA改性水溶性醇酸树脂的合成工艺。实验中采用溶剂法与熔融法相结合的脂肪酸法来合成水溶性醇酸树脂，研究了原料种类、反应温度、树脂变量、MPA投料配比、中和剂和助溶剂的种类等因素对产品树脂性能的影响。最终确定了合成MPA改性水溶性醇酸树脂的最佳工艺条件：将油度控制在45％，最终酸值为40～60mgKOH／g，醇超量为118％，原料选用亚麻油酸、MPA、三羟甲基丙烷、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸和偏苯三酸酐，得到了综合性能较好的产品树脂。以乙二醇单丁醚为助溶剂，二甲基乙醇胺为中和剂，并添加适量的水性催干剂将树脂配成清漆，待漆膜实干后进行各项性能测试，并且对三种树脂进行性能比较，最后得出结论：MPA改性水溶性醇酸树脂综合性能获得了显著的提高，尤其是干燥性能更优于国家技术标准。 3、MPA改性水溶性底漆的制备工艺。本文使用自制的水溶性醇酸树脂，采用环保优质的三聚磷酸二氢铝和超细氧

全文目录

摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
第一章绪论  12-29
  1.1 马来海松酸酐(maleopimaric acid anhydride,MPA)的应用  12-14
    1.1.1 马来海松酸酐(MPA)的合成研究  14
    1.1.2 马来海松酸酐(MPA)的应用  14
  1.2 水性涂料的现状及研究意义  14-19
    1.2.1 水性涂料的发展  14-16
    1.2.2 水性涂料的分类  16-17
    1.2.3 水性涂料的特点  17-19
    1.2.4 水性涂料的研究意义  19
  1.3 水溶性醇酸树脂的研究进展及改性研究  19-27
    1.3.1 醇酸树脂的产生与发展  19-20
    1.3.2 水溶性醇酸树脂的发展  20-23
    1.3.3 水溶性醇酸树脂的水性化研究  23-24
    1.3.4 水溶性醇酸树脂的干燥机理  24-25
    1.3.5 水溶性醇酸树脂的改性研究  25-27
    1.3.6 改性水溶性醇酸树脂的研究意义  27
  1.4 本论文研究的目的和意义  27-29
第二章马来海松酸酐(MPA)合成新方法的研究  29-38
  2.1 前言  29
  2.2 实验部分  29-31
    2.2.1 原料和试剂  29-30
    2.2.2 测试仪器  30
    2.2.3 树脂酸的制备  30
    2.2.4 合成MPA  30-31
  2.3 结果与讨论  31-37
    2.3.1 MPA的合成与表征  31-32
    2.3.2 不同溶剂对MPA合成及结晶的影响  32-33
    2.3.3 松香预处理对合成MPA的影响  33
    2.3.4 原料配比对MPA收率的影响  33-34
    2.3.5 催化剂对Diels-Alder反应的影响  34-35
    2.3.6 反应温度对Diels-Alder反应的影响  35-36
    2.3.7 反应时间对Diels-Alder反应的影响  36-37
  2.4 本章小结  37-38
第三章 MPA改性自干型水溶性醇酸树脂的制备及性能研究  38-62
  3.1 前言  38
  3.2 实验部分  38-46
    3.2.1 原料和试剂  38-39
    3.2.2 实验主要设备  39
    3.2.3 实验方法  39-46
      3.2.3.1 水溶性醇酸树脂配方的设计  39-41
      3.2.3.2 原料配方  41-43
      3.2.3.3 合成原理  43-44
      3.2.3.4 制备方法  44-45
      3.2.3.5 酸值与胶化点的测定方法  45
      3.2.3.6 漆膜制备、测试及检测仪器  45-46
  3.3 结果与讨论  46-61
    3.3.1 水溶性醇酸清漆的性能检验报告  46-47
    3.3.2 原料选择对水溶性醇酸树脂性能的影响  47-52
      3.3.2.1 不同脂肪酸对水溶性醇酸树脂性能的影响  47-49
      3.3.2.2 不同多元酸对水溶性醇酸树脂性能的影响  49-51
      3.3.2.3 不同多元醇对水溶性醇酸树脂性能的影响  51-52
    3.3.3 水溶性醇酸树脂制备方法的选择  52-54
    3.3.4 反应过程中温度的控制  54-55
    3.3.5 树脂变量对水溶性醇酸树脂性能的影响  55-57
      3.3.5.1 油度长短对水溶性醇酸树脂性能的影响  55-56
      3.3.5.2 醇超量对水溶性醇酸树脂性能的影响  56-57
      3.3.5.3 最终酸值对水溶性醇酸树脂性能的影响  57
    3.3.6 中和剂对水溶性醇酸树脂性能的影响  57-58
    3.3.7 助溶剂对水溶性醇酸树脂性能的影响  58-59
    3.3.8 MPA对水溶性醇酸树脂性能的影响  59-61
  3.4 本章小结  61-62
第四章 MPA改性水溶性厚浆醇酸底漆的制备与性能测定  62-73
  4.1 前言  62
  4.2 实验部分  62-65
    4.2.1 原料与试剂  62
    4.2.2 主要仪器  62-63
    4.2.3 实验方法  63-65
      4.2.3.1 原料配方  63-64
      4.2.3.2 制漆方法  64
      4.2.3.3 底漆性能测定  64
      4.2.3.4 VOC含量的测定  64-65
  4.3 结果与讨论  65-72
    4.3.1 原料的选择  66-67
      4.3.1.1 防锈颜料的选择  66
      4.3.1.2 催干剂对漆膜性能的影响  66-67
    4.3.2 MPA改性水溶性厚浆醇酸底漆的性能检验报告  67-68
    4.3.3 水溶性醇酸树脂厚浆底漆的性能比较  68-69
    4.3.4 MPA改性水溶性醇酸底漆干燥性能的优化  69-71
    4.3.5 MPA改性水溶性醇酸底漆耐盐雾性的研究  71
    4.3.6 MPA改性水溶性醇酸底漆储存稳定性的研究  71-72
  4.4 本章小结  72-73
第五章全文结论  73-74
附图  74-77
参考文献  77-82
致谢  82-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83-84
学位论文评阅及答辩情况表  84

马来海松酸酐（MPA）的合成及其对自干型水溶性醇酸树脂的改性研究

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