第三节 醇酸树脂配方设计一、Carothers凝胶化理论
e0：总当量数；eA：酸当量数；eB：醇当量数；m0：总摩尔数。
e.g.1若等摩尔的甘油、苯酐、脂肪酸(1:1:1)进行酯化，则
平均官能度∴不会凝胶
在酸、醇官能团非等当量的情况下，过量的一种成份必须计算其有效官能度。这时平均官能度即为平均有效官能度。
平均有效官能度等于未过量组分官能团数（酸官能团数）的两倍除以体系中分子总数之商。
根据卡氏公式：
当设计一个醇酸树脂时，最重要的是避免凝胶。我们可以直接用起始原料中的摩尔数和羧基的当量数的比值来估计。令该比值为K，K称为工作常数。K=m0/eA
当K＝1，表示反应到100%时凝胶。在实际配方设计时，为了便于控制反应，可设计K稍大于1；但也不能太大，因为多元醇太多必然引起聚合度下降，K值不要超过1.05。
应注意的是：
1.K值仅适合于溶剂法醇酸的配方设计。
2.熔融法生产醇酸，由于物料损失过多，K值必须作适当调整。
3.不同原料用于醇酸树脂制备时，K也要调整。
二、醇酸树脂的配方计算
1.给出了L（油度）、K（工作常数）、r（醇超量）中的两个量，计算第三个量。
2.已知原料之间的质量比，求L、K、r、R（包括油中所含甘油在内的总的醇超量）
计算公式如下：设
L：油度；MA2：苯酐的分子量；MB：多元醇的分子量；n0：油的摩尔数；M0：油的分子量；nA2：苯酐的摩尔数；FA2：苯酐的官能度；nB：多元醇的摩尔数；FB：多元醇的官能度
e.g.1一种豆油醇酸树脂，它由苯酐、工业季戊四醇及豆油制成，油度为62.5%。苯酐当量为74，工业季戊四醇当量为35.4。计算该树脂配方。
解：这一题是已知油度L和醇超量r，计算出油的用量，即知道整个配方。
查表，62.5%油度醇酸树脂，采用季戊四醇时，醇应该过量5~15%。我们取10%。
假定苯酐用1N，则季戊四醇应1+1*10%=1.1N.
可见该醇酸树脂配方为：
重量表示
当量表示
苯酐
74
1
季戊四醇
35.4+3.54＝38.94
1.1
豆油
173.23
173.23/293=0.591
注：豆油的分子量879，所以每一当量的豆油重量是293
e.g.2计算一个55%油度亚麻油醇酸树脂的配方。K值为1。由甘油、苯酐、亚麻油组成。
解：设使用苯酐1个当量，解以下联立方程：
得n0=0.137； nB=0.363∴亚麻油：0.137*879=120.3g
苯酐：74g甘油：33.4g
第四节 醇酸树脂的性质
1.残留一定数量的羟基、羧基，再加上一定量的酯基极性基团，所以，漆膜附着力好。
2.羧基对颜料可加强润湿能力。
3. 羟基、羧基还可与钙催干剂形成共价化合物，促进表干与实干。
1.图4.3 干燥时间与羟基值关系 1－凝；2－面干；3－干硬
但保留的羟基、羧基会对耐水性带来不利影响。羟基使保光↓，抗开裂性↓。硬度与抗张强度在曝晒后下降得较快。
图4.4 保光性与羟基值关系
图4.5 硬度、拉伸强度与羟基值关系
1.当采用碘值为125~135或更高的油料时，能合成在室温下自干的醇酸树脂。低于125时，干燥速度过慢。
2.用碘值高的油制得的醇酸树脂漆硬度较大，光泽高，但易变色。
3.油度长，溶解于脂肪族溶剂能力↑，故耐油性差↓，硬度↓，挠性↑，保光保色性↓，这与双键↑有关；流平性↑，与长链增塑、自由体积有关。
二、制备方法对醇酸树脂性能的影响
脂肪酸法醇酸树脂结构：
醇解法醇酸树脂结构：
脂肪酸法醇酸树脂的结构规整，分子量较大，漆膜较硬且不易发粘，物理机械性能和耐候性也较好。
醇解法合成的醇酸树脂分子量分布宽，支化多，脂肪酸基排列不规整，极性增加，树脂粘度增大，漆膜软易发粘。
三、微胶粒子
微胶粒子是在接近凝胶点时产生，是一种无限网络结构的高分子组分。在气干过程中，可起凝胶化的“成核中心”作用，能减少自动氧化过程中的自由基终止作用，加快自动氧化速度，故可缩短干燥时间。
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e0：总当量数；eA：酸当量数；eB：醇当量数；m0：总摩尔数。
e.g.1若等摩尔的甘油、苯酐、脂肪酸(1:1:1)进行酯化，则
平均官能度∴不会凝胶
在酸、醇官能团非等当量的情况下，过量的一种成份必须计算其有效官能度。这时平均官能度即为平均有效官能度。
平均有效官能度等于未过量组分官能团数（酸官能团数）的两倍除以体系中分子总数之商。
根据卡氏公式：
当设计一个醇酸树脂时，最重要的是避免凝胶。我们可以直接用起始原料中的摩尔数和羧基的当量数的比值来估计。令该比值为K，K称为工作常数。K=m0/eA
当K＝1，表示反应到100%时凝胶。在实际配方设计时，为了便于控制反应，可设计K稍大于1；但也不能太大，因为多元醇太多必然引起聚合度下降，K值不要超过1.05。
应注意的是：
1.K值仅适合于溶剂法醇酸的配方设计。
2.熔融法生产醇酸，由于物料损失过多，K值必须作适当调整。
3.不同原料用于醇酸树脂制备时，K也要调整。
二、醇酸树脂的配方计算
1.给出了L（油度）、K（工作常数）、r（醇超量）中的两个量，计算第三个量。
2.已知原料之间的质量比，求L、K、r、R（包括油中所含甘油在内的总的醇超量）
计算公式如下：设
L：油度；MA2：苯酐的分子量；MB：多元醇的分子量；n0：油的摩尔数；M0：油的分子量；nA2：苯酐的摩尔数；FA2：苯酐的官能度；nB：多元醇的摩尔数；FB：多元醇的官能度
e.g.1一种豆油醇酸树脂，它由苯酐、工业季戊四醇及豆油制成，油度为62.5%。苯酐当量为74，工业季戊四醇当量为35.4。计算该树脂配方。
解：这一题是已知油度L和醇超量r，计算出油的用量，即知道整个配方。
查表，62.5%油度醇酸树脂，采用季戊四醇时，醇应该过量5~15%。我们取10%。
假定苯酐用1N，则季戊四醇应1+1*10%=1.1N.
可见该醇酸树脂配方为：
重量表示
当量表示
苯酐
74
1
季戊四醇
35.4+3.54＝38.94
1.1
豆油
173.23
173.23/293=0.591
注：豆油的分子量879，所以每一当量的豆油重量是293
e.g.2计算一个55%油度亚麻油醇酸树脂的配方。K值为1。由甘油、苯酐、亚麻油组成。
解：设使用苯酐1个当量，解以下联立方程：
得n0=0.137； nB=0.363∴亚麻油：0.137*879=120.3g
苯酐：74g甘油：33.4g
第四节 醇酸树脂的性质
1.残留一定数量的羟基、羧基，再加上一定量的酯基极性基团，所以，漆膜附着力好。
2.羧基对颜料可加强润湿能力。
3. 羟基、羧基还可与钙催干剂形成共价化合物，促进表干与实干。
1.图4.3 干燥时间与羟基值关系 1－凝；2－面干；3－干硬
但保留的羟基、羧基会对耐水性带来不利影响。羟基使保光↓，抗开裂性↓。硬度与抗张强度在曝晒后下降得较快。
图4.4 保光性与羟基值关系
图4.5 硬度、拉伸强度与羟基值关系
1.当采用碘值为125~135或更高的油料时，能合成在室温下自干的醇酸树脂。低于125时，干燥速度过慢。
2.用碘值高的油制得的醇酸树脂漆硬度较大，光泽高，但易变色。
3.油度长，溶解于脂肪族溶剂能力↑，故耐油性差↓，硬度↓，挠性↑，保光保色性↓，这与双键↑有关；流平性↑，与长链增塑、自由体积有关。
二、制备方法对醇酸树脂性能的影响
脂肪酸法醇酸树脂结构：
醇解法醇酸树脂结构：
脂肪酸法醇酸树脂的结构规整，分子量较大，漆膜较硬且不易发粘，物理机械性能和耐候性也较好。
醇解法合成的醇酸树脂分子量分布宽，支化多，脂肪酸基排列不规整，极性增加，树脂粘度增大，漆膜软易发粘。
三、微胶粒子
微胶粒子是在接近凝胶点时产生，是一种无限网络结构的高分子组分。在气干过程中，可起凝胶化的“成核中心”作用，能减少自动氧化过程中的自由基终止作用，加快自动氧化速度，故可缩短干燥时间。
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1.残留一定数量的羟基、羧基，再加上一定量的酯基极性基团，所以，漆膜附着力好。
2.羧基对颜料可加强润湿能力。
3. 羟基、羧基还可与钙催干剂形成共价化合物，促进表干与实干。
1.图4.3 干燥时间与羟基值关系 1－凝；2－面干；3－干硬
但保留的羟基、羧基会对耐水性带来不利影响。羟基使保光↓，抗开裂性↓。硬度与抗张强度在曝晒后下降得较快。
图4.4 保光性与羟基值关系
图4.5 硬度、拉伸强度与羟基值关系
1.当采用碘值为125~135或更高的油料时，能合成在室温下自干的醇酸树脂。低于125时，干燥速度过慢。
2.用碘值高的油制得的醇酸树脂漆硬度较大，光泽高，但易变色。
3.油度长，溶解于脂肪族溶剂能力↑，故耐油性差↓，硬度↓，挠性↑，保光保色性↓，这与双键↑有关；流平性↑，与长链增塑、自由体积有关。
二、制备方法对醇酸树脂性能的影响
醇解法醇酸树脂结构：
脂肪酸法醇酸树脂的结构规整，分子量较大，漆膜较硬且不易发粘，物理机械性能和耐候性也较好。
醇解法合成的醇酸树脂分子量分布宽，支化多，脂肪酸基排列不规整，极性增加，树脂粘度增大，漆膜软易发粘。
三、微胶粒子
微胶粒子是在接近凝胶点时产生，是一种无限网络结构的高分子组分。在气干过程中，可起凝胶化的“成核中心”作用，能减少自动氧化过程中的自由基终止作用，加快自动氧化速度，故可缩短干燥时间。
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