CN102010502B

CN102010502B - 一种绝缘漆用醇酸树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN102010502B
Application number: CN201010519282A
Authority: CN
Inventors: 张庆忠
Original assignee: SHANDONG PUNTIUM PAINT CO Ltd
Current assignee: Shandong Pentium Qi Ye limited-liability company
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2030-10-18
Also published as: CN102010502A

Abstract

本发明公开了一种绝缘漆用醇酸树脂及其制备方法，其中绝缘漆用醇酸树脂由下述原料酯化制成，所述原料及其按照重量份数配比如下：21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸、0.06-0.1份的次磷酸、10～21份苯酐和4～7份苯甲酸。本发明的绝缘漆用醇酸树脂在保证最终产品的质量与同类产品相比没有任何降低的情况下，大幅降低生产成本。

Description

一种绝缘漆用醇酸树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种树脂，特别是涉及一种绝缘漆用醇酸树脂。本发明还涉及上述绝缘漆用醇酸树脂的制备方法。

背景技术

用于绝缘漆的合成树脂很多，如：酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、有机硅树脂等。

本发明醇酸树脂是一种短油度醇酸树脂，与氨基树脂搭配制成烘干型绝缘漆。通常此类醇酸树脂的制备方法是：重量百分比为35-45％的豆油或脂肪酸(例如豆油酸、菜油酸等)，大于35％的二元酸(如苯酐、精对苯二甲酸等)，20-30％的多元酸(如甘油或季戊四醇等)，经酯化反应得到。

今年初以来，醇酸树脂制备所用原材料除甘油价格波动不大外，脂肪酸、松香、苯酐等价格上涨幅度较大，从而使树脂成本增加很多。因此，如何在保证产品质量的前提下，以低成本参与市场竞争，是摆在每个工程技术人员和企业面前的重要课题。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种在保证最终产品的质量与同类产品相比没有任何降低的情况下，大幅降低生产成本的绝缘漆用醇酸树脂。

本发明的一种绝缘漆用醇酸树脂，其由下述原料酯化制成，所述原料及其按照重量份数配比如下：21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸、0.06-0.1份的次磷酸、10～21份苯酐和4～7份苯甲酸。

本发明的一种绝缘漆用醇酸树脂，由于其由下述原料酯化制成，所述原料及其按照重量份数配比如下：21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸、0.06-0.1份的次磷酸、10～21份苯酐和4～7份苯甲酸。相对于现有技术而言，由于采用了价格便宜的硬脂酸和油酸代替了价格上涨比较快，目前比较昂贵的豆油酸，使用粗对苯二甲酸代替部分苯酐和精对苯二甲酸，而且粗对苯二甲酸是生产精对苯二甲酸的下脚料，因此价格非常便宜，最终使得本发明的绝缘漆用醇酸树脂成本降低至少1000元/吨，由于最终生产出来的绝缘漆用醇酸树脂的质量与同类产品相比没有任何降低，因此大大增强了企业在市场上的竞争力。

本发明同时还提供了一种最终产品的质量和性能与同类产品相比没有任何降低的情况下，大幅降低生产成本的绝缘漆用醇酸树脂的制备方法。

本发明的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

A.一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至220～240℃保温2.5-3.5小时，取样中控，待物料透明；

B.二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-200℃，再加入10～21份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒；

C.调节粘度：将上述B步骤反应完成的物质降温至160℃以下，根据需要加入甲苯、二甲苯和重芳烃中的一种作为溶剂调节粘度，之后过滤再进行包装。

本发明的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，还可以是：

所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至230～240℃保温3小时，取样中控，待物料透明。

所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至230～235℃保温3小时，取样中控，待物料透明。

所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至235～238℃保温3小时，取样中控，待物料透明。

所述B步骤为二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-195℃，再加入10～21份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒。

所述B步骤为二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-200℃，再加入12～18份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒。

通过本发明的绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，由于采用了二次酯化，而且原料采用比较便宜的硬脂酸和油酸代替原来的豆油酸，使用下脚料的粗对苯二甲酸代替原来价格比较昂贵的苯酐和精对苯二甲酸，可以制造出质量和性能与传统醇酸树脂相同且成本大大降低了的绝缘漆用醇酸树脂。

具体实施方式

下面对本发明的绝缘漆用醇酸树脂及其制备方法作进一步详细说明。

本发明的一种绝缘漆用醇酸树脂，其由下述原料酯化制成，所述原料及其按照重量份数配比如下：21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸、0.06-0.1份的次磷酸、10～21份苯酐和4～7份苯甲酸。相对于现有技术而言，由于采用了价格便宜的硬脂酸和油酸代替了价格上涨比较快、目前比较昂贵的豆油酸，使用粗对苯二甲酸代替部分苯酐和精对苯二甲酸，而且粗对苯二甲酸是生产精对苯二甲酸的下脚料，因此价格非常便宜，最终使得本发明的绝缘漆用醇酸树脂成本降低至少1000元/吨，而且提高原材料的中和利用，符合当前节能减排的要求。由于最终生产出来的绝缘漆用醇酸树脂的质量与同类产品相比没有任何降低，因此大大增强了企业在市场上的竞争力。

其中粗对苯二甲酸是是生产精对苯二甲酸的下脚料，即水洗后的水池料，价格非常便宜为4200元/吨，精对苯二甲酸的价格为8500元/吨，使用这些原料生产所得的树脂颜色浅，成本大大降低，中控的含义为指反应过程中，取样化验，根据化验数据，进而控制反应进程，由于这种方式在酯化过程中是常见方式因此在此不赘述；

其中酸值表示树脂中未反应羧基数量的多少。由于树脂不溶于水，不用pH指标反应其酸度情况。而是利用酸碱中和滴定方法，滴定出中和1g试样所需氢氧化钾的毫克数，就是酸值。酸值10mgKOH/g意思就是中和每克样品需要KOH为10mg，而格式粘度则为以二甲苯兑成55％的树脂液测定的粘度。

C.调节粘度：将上述B步骤反应完成的物质降温至160℃以下，根据需要加入甲苯、二甲苯和重芳烃中的一种作为溶剂调节粘度，之后过滤再进行包装。使用甲苯、二甲苯和重芳炔中的一种作为溶剂优点是增大生成的树脂的流动性，对最终施工提供方便。

由于采用了二次酯化，而且原料采用比较便宜的硬脂酸和油酸代替原来的豆油和豆油酸，使用下脚料的粗对苯二甲酸代替原来价格比较昂贵的苯酐和精对苯二甲酸，可以制造出质量和性能与传统醇酸树脂相同且成本大大降低了的绝缘漆用醇酸树脂。植物油的主要成分为甘油三酸脂，水解产物为甘油、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。硬脂酸为饱和十八碳酸，油酸为十八碳一烯酸，亚油酸为十八碳二烯酸，亚麻酸为十八碳三烯酸。豆油水解后主要成分为豆油脂肪酸和甘油，该豆油脂肪酸中包含硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。上述原料在具体目前市场上的价格分别为豆油酸为6700元/吨、精对苯二甲酸8500元/吨，硬脂酸4100元/吨、油酸6400元/吨、粗对苯二甲酸4200元/吨、苯酐9400元/吨，而利用本发明制造的绝缘漆用醇酸树脂成本至少降低1000元/吨。而如果粗对苯二甲酸的用量超过25份，那么虽然对降低成本有利但是会导致物料透明度下降，而且易胶化，所以不采用。如果粗对苯二甲酸的用量少于15份，则对减低成本的意义不大。另外，如果硬脂酸用量过大，成本降低多但是需要提高反应温度，且在低温储存时易使树脂发浑，透明度降低。而次磷酸抗氧催化剂的主要作用是加快酯化反应的速度并且使酯化反应更完全，从而使得树脂透明度更好。另外，对于升温至220～240℃保温2.5-3.5小时而言，选择时如果温度低则保温时间越长才能使物料最终透明，而选择时如果温度高一些那么保温时间比较短就可以使物料最终透明。虽然温度高可以加快透明时间，但是温度太高容易产生胶化反而不好，温度过低的话则物料透明时间太长也不可取，因此220～240℃是比较合适的范围。

进一步优选的技术方案为：所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至235～240℃保温3小时，取样中控，待物料透明。由于温度控制在235～240℃保温3小时，因此透明度和时间均可以保证，即保证产出效率又保证物料的透明度比较高。

更进一步优选的技术方案为所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至230～235℃保温3小时，取样中控，待物料透明。由于温度控制在230～235℃保温3小时，透明度和时间均可以保证，即保证产出效率又保证物料的透明度比较高，而且比上述方案更节省一部分加热能源。

更进一步优选的技术方案为所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至235～238℃保温3小时，取样中控，待物料透明。由于温度控制在235～238℃保温3小时，因此透明度和时间均可以保证，即保证产出效率又保证物料的透明度比较高，而且物料最终透明度非常高。

另外，所述B步骤为二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-195℃，再加入10～21份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒。这样的目的是使得树脂酯化完全。

还可以是所述B步骤为二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-200℃，再加入12～18份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒。这样在保证产品质量的同时降低一定的成本。

实施例1

将按照重量份数比为22份的甘油，11份的硬脂酸，24份的油酸，15份的粗对苯二甲酸，外加0.08份的次磷酸，投入不绣钢反应釜中，封好投料口，打开放空阀，升温开动搅拌，升温至180℃时有大量水生成(注意涨锅)。230～235℃保温3小时，取样中控，物料透明后，降温到200℃，加入21份的苯酐，7份的苯甲酸，适量的回流溶剂。升温至195～205℃，保温至中控检测酸值10mgKOH/g以下，格氏粘度14～18秒，反应结束。降温至160℃以下，加入二甲苯调粘，过滤、包装。

实施例2：

将22份的甘油，11份的硬脂酸，27份的油酸，14份的粗对苯二甲酸，外加0.1份的次磷酸，投入不锈钢反应釜中，在235℃保温，物料透明后，后续加料比例为：19份的苯酐，7份的苯甲酸，工艺同实施例1。

实例3：

将21份甘油，12份硬脂酸，29份油酸，13份对苯二甲酸，外加0.1份的次磷酸投入反应釜中，升温到230℃至反应物透明，后续加入18份苯酐和7份苯甲酸至酸值合格降温，工艺同实例1。

实例4：

将20份甘油，13份硬脂酸，32份油酸，12份对苯二甲酸，外加0.1份的次磷酸投入反应釜中，升温至238℃至反应物透明，后续加入17份苯酐和6份苯甲酸至酸值合格降温，工艺同实例1

实施例5：

将29份的甘油，15份的硬脂酸，15份的油酸，25份的粗对苯二甲酸，外加0.1份的次磷酸，投入不锈钢反应釜中，在220℃保温，物料透明后，后续加料比例为：12份的苯酐，4份的苯甲酸，工艺同实施例1。

比较例：

38份的豆油酸，24分的甘油，18份的粗对苯二甲酸，18份的苯酐，2份的苯甲酸，外加0.12份的二丁基氧化锡，制备时的温度控制及指标同实施例1，所得醇酸树脂的成本及产品颜色均高于实施例。

本发明醇酸树脂与对应的醇酸树脂及成漆经济技术指标对比数据如下：

表1、几种醇酸树脂技术经济参数对比表

从表1可以看出：本发明醇酸树脂成本低，颜色浅。目前涂料行业中，在上表中出现的常规的344-2树脂就是使用的豆油、甘油、苯酐合成的树脂，属于目前通用产品。

上述醇酸树脂和氨基树脂等配制快干氨基醇酸绝缘漆，可作为B级快固化型绝缘漆。性能对比如下：

表2性能对比表

由表1、2可知本发明醇酸树脂不但颜色比常规的醇酸树脂好，所做的绝缘漆性能一致，而每吨树脂的成本可降低1000多元，这在市场上是极具竞争优势的。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种绝缘漆用醇酸树脂，其特征在于：其由下述原料酯化制成，所述原料及其按照重量份数配比如下：21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸、0.06-0.1份的次磷酸、10～21份苯酐和4～7份苯甲酸。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至230～240℃保温3小时，取样中控，待物料透明。

4.根据权利要求3所述的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至230～235℃保温3小时，取样中控，待物料透明。

5.根据权利要求3中所述的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：所述A步骤为一次酯化：将21～29份甘油、10～16份硬脂酸、16～24份油酸、15～25份粗对苯二甲酸和0.06-0.1份的次磷酸投入反应釜中，封闭投料口，打开放空阀，升温同时开始搅拌，升温至235～238℃保温3小时，取样中控，待物料透明。

6.根据权利要求2或3或4中所述的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：所述B步骤为二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-195℃，再加入10～21份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒。

7.根据权利要求2或3或4中所述的一种绝缘漆用醇酸树脂的制备方法，其特征在于：所述B步骤为二次酯化：待上述A步骤的物料透明后，开始降温至180-200℃，再加入12～18份苯酐和4～7份苯甲酸，调节温度值195～205℃，保温至中控检测酸值为10mgKOH/g以下，格式粘度为14～18秒。