CN103319699A - 一种采用废弃食用油制备的气干型醇酸树脂及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用废弃食用油制备的低成本气干型醇酸树脂。制备该醇酸树脂的原料包括废弃食用油、干性植物油、多元醇、催化剂、二元酸或酸酐、一元酸和兑稀溶剂，其中各组分的重量份为：废弃食用油10～20份、干性植物油10～20份、多元醇6～12份、催化剂0.01～0.02份、二元酸或酸酐10～15份、一元酸2～8份、兑稀溶剂45～55份。与现有技术相比，本发明采用价格低廉的废弃食用油替代一部分传统配方使用的干性植物油或植物油酸，平均每吨产品可降低成本800元左右，且性能不低于现有产品。

Description

一种采用废弃食用油制备的气干型醇酸树脂及应用

技术领域

本发明涉及一种醇酸树脂，具体涉及一种采用废弃食用油制备的低成本气干型醇酸树脂及应用。

背景技术

醇酸树脂是一种用脂肪酸改性的聚酯树脂，其中脂肪酸含量为30～75wt%，是涂料工业的重要基础树脂之一。醇酸树脂按照干燥方式可分为气干型和烘干型两种类型。气干型醇酸树脂主要通过脂肪酸中的不饱和键在催干剂的作用下发生氧化交联反应形成固体漆膜，传统的气干型醇酸树脂主要采用亚麻油、蓖麻油、豆油、梓油、桐油等干性植物油或植物油酸来引入不饱和键。虽然气干型醇酸树脂必须依靠不饱和键才能固化成膜，但不饱和键并非越多越好，过多的不饱和键含量往往会使漆膜表干过快导致漆膜起皱。因此可以采用价格较低的低碘值油脂来替代一部分干性植物油或植物油酸，调整不饱和键的含量在有效的范围，在维持醇酸树脂的干燥速度和漆膜性能的前提下，达到降低制造成本的目的。

废弃食用油是人们在餐饮以及食品加工过程中废弃的油脂,俗称地沟油、潲水油、泔水油、老油、下脚油等，回收价格低廉。回收的废弃食用油粗品中含有各种杂质，如水分、固态物质、胶质粘液、游离脂肪酸、蛋白质、不饱和脂肪酸低聚物、过氧化物等，根据不同的来源，杂质的组成与含量虽然有很大区别，但经过脱水、过滤、脱胶、脱色、脱臭等精制工序简单处理后，其主要成分是三甘油酯、游离脂肪酸和不饱和脂肪酸低聚物，含量已达98%以上，无需进一步加工即可直接用于制备醇酸树脂。大量检测数据表明，精制后的废弃食用油的碘值在70～110g/100g之间，仍含有一定量的不饱和键，可以替代一部分干性植物油或植物油酸，用于制造气干型醇酸树脂。采用价格低廉的废弃食用油作为原材料不仅可以降低醇酸树脂的制造成本，还可以通过提高废弃食用油的回收利用价值，引导废弃食用油离开餐桌，具有重要社会和经济效益。然而目前市面上还没有采用废弃食用油制备的气干型醇酸树脂。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种采用废弃食用油制备的低成本气干型醇酸树脂。

本发明的技术方案：

一种气干型醇酸树脂，其制备原料包括以下重量份的组成：废弃食用油10～20份、干性植物油10～20份、多元醇6～12份、催化剂0.01～0.02份、二元酸或酸酐10～15份、一元酸2～8份和兑稀溶剂45～55份。

所述废弃食用油为在餐饮业以及食品加工过程中所产生的废弃的地沟油、潲水油、泔水油、老油和下脚油中的一种或多种。

所述干性植物油为桐油、亚麻油、蓖麻油、梓油、豆油和红花油中的一种或多种。

所述多元醇为甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、二甘醇、三甘醇和丙二醇中的一种或多种。

所述催化剂为氢氧化锂、环烷酸锂、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。

所述二元酸或酸酐为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和反丁烯二酸酐中的一种或多种。

所述一元酸为苯甲酸、松香、豆油酸、蓖麻油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种。

所述兑稀溶剂为甲苯、二甲苯、200号溶剂油、190号溶剂油、乙酸乙酯、乙二醇甲醚和乙二醇乙醚中的一种或多种。

本发明的气干型醇酸树脂的生产工艺与一般的醇酸树脂的生产工艺没有实质性区别，包括：醇解、酯化、缩聚、稀释等工序。

本发明所用废弃食用油的精制工艺与一般的废弃食用油的精制工艺没有实质性区别，包括：脱水、脱胶、过滤、脱色、脱臭等工序。

本发明的醇酸树脂主要应用于与催干剂配合配制各种气干型醇酸清漆、醇酸磁漆和醇酸覆盖漆等涂料。

与现有技术相比，本发明的气干型醇酸树脂由于采用价格低廉的废弃食用油替代一部分传统配方使用的植物油或植物油酸，平均每吨产品可以降低成本800元左右，且采用本发明的醇酸树脂与羧酸金属盐催干剂配合所配制的涂料，性能不低于现有产品。

具体实施方式

实施例：

下面以制备1000kg本发明的气干型醇酸树脂为例，其制备原料重量份为：废弃食用油（地沟油150kg）15份、干性植物油(桐油40kg+亚麻油100kg)14份、多元醇（季戊四醇74kg）7.4份、催化剂（氢氧化锂0.17kg）0.017份、二元酸或酸酐（邻苯二甲酸酐116 kg）11.6份、一元酸(松香55 kg)5.5份和兑稀溶剂（200号溶剂油250kg+二甲苯275kg）52.5份。

制备气干型醇酸树脂的具体步骤为：

⑴ 将150kg废弃食用油粗品投入反应釜，开动搅拌后加入4.5kg自来水，磷酸0.15kg，升至63℃搅拌0.5小时后停止搅拌，静置1小时后放掉物料下层的水相；重新开动搅拌，加入6kg活性白土，升至105℃搅拌0.5小时后趁热过滤装桶备用，即制得经过脱胶、脱色、脱臭处理的地沟油精制品。

⑵ 取步骤⑴得到的经过脱胶、脱色、脱臭处理的地沟油精制品140kg，与40kg桐油和100kg亚麻油一起投入1000升反应釜中，开动搅拌，投入季戊四醇74kg、氢氧化锂0.17kg，升至240℃醇解1.5小时，所得物料的容忍度为合格（1重量份物料中加入5重量份无水乙醇，摇匀后清澈透明为合格）。

⑶ 向步骤(2)制得的物料中加入松香55kg、邻苯二甲酸酐116kg、二甲苯25kg，于220℃下回流脱水酯化8小时，所得物料的酸值为15mgKOH/g。

⑷ 将步骤(3)所得物料降至140℃，加入250kg 200号溶剂油和250kg二甲苯，兑稀并搅匀，再降至45℃过滤装桶出料，即制得气干型醇酸树脂溶液。

本实施例制得的气干型醇酸树脂溶液，固体含量为50wt%，溶液外观为浅棕色、清澈透明，23℃下4号杯粘度为40秒。

取上述所得气干型醇酸树脂溶液100重量份，加入1重量份的异辛酸金属盐复合催干剂，搅拌均匀后得到的气干型醇酸清漆，25℃下的表干时间为4小时，实干时间为24小时，漆膜硬度为2H。

Claims (2)

1.一种气干型醇酸树脂，其特征在于所述醇酸树脂的制备原料包括以下重量份的组成：废弃食用油10～20份、干性植物油10～20份、多元醇6～12份、催化剂0.01～0.02份、二元酸或酸酐10～15份、一元酸2～8份和兑稀溶剂45～55份；

所述废弃食用油为在餐饮业以及食品加工过程中所产生的废弃的地沟油、潲水油、泔水油、老油和下脚油中的一种或多种；

所述干性植物油为桐油、亚麻油、蓖麻油、梓油、豆油和红花油中的一种或多种；

所述多元醇为甘油、季戊四醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、二甘醇、三甘醇和丙二醇中的一种或多种；

所述催化剂为氢氧化锂、环烷酸锂、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种；

所述二元酸或酸酐为间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐和反丁烯二酸酐中的一种或多种；

所述一元酸为苯甲酸、松香、豆油酸、蓖麻油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸和亚麻酸中的一种或多种；

所述兑稀溶剂为甲苯、二甲苯、200号溶剂油、190号溶剂油、乙酸乙酯、乙二醇甲醚和乙二醇乙醚中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的气干型醇酸树脂的应用，其特征在于所述的气干型醇酸树脂应用于与催干剂配合配制各种气干型醇酸清漆、醇酸磁漆和醇酸覆盖漆。