可再生資源的利用是當(dāng)前涂料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑[1]。聚酯的回收和利用已有不少報(bào)道,廢滌綸聚酯在涂料中的應(yīng)用也有不少研究[2]。廢滌綸主要成分為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,不能直接參與醇酸樹脂合成反應(yīng),必須先將其降解成低分子聚酯化合物才能參與反應(yīng)。降解方式有醇解和酸解兩種方式[3]。本文采用酸解法降解廢滌綸,讓其直接參與醇酸樹脂合成反應(yīng)。該方法反應(yīng)平穩(wěn),易于控制,不僅降低了成本,使廢滌綸得到循環(huán)利用,保護(hù)了環(huán)境,同時(shí)配制涂料與傳統(tǒng)涂料相比,性能得以提高。
1·實(shí)驗(yàn)部分
1.1原材料
廢滌綸(廢可樂瓶):廢品回收站;季戊四醇:湖北宜化化工股份有限公司;豆油脂肪酸:山東莘縣飛翔油脂有限公司,工業(yè)級(jí);苯酐:南京金陵石化,工業(yè)級(jí);松香:福建上杭東南化工有限公司,工業(yè)級(jí);順酐:常州曙光化工廠,工業(yè)級(jí);二甲苯:鎮(zhèn)江煉化,工業(yè)級(jí);200#汽油,鎮(zhèn)江煉化,工業(yè)級(jí);100#汽油:揚(yáng)州華倫化工,工業(yè)級(jí)。
1.2醇酸樹脂的合成
將松香、豆油脂肪酸按一定配比投入反應(yīng)釜中,攪拌,升溫到250℃時(shí),慢慢投入廢滌綸,并不斷攪拌,恒溫1~2h,取樣,待液體呈均勻透明狀后,冷卻到180℃以下,依次加入季戊四醇、苯酐和順酐,然后慢慢加入回流二甲苯,升溫至回流,回流4h后,取樣,測(cè)定產(chǎn)物的酸價(jià)和黏度,當(dāng)酸價(jià)≤10mgKOH/g,黏度達(dá)到150~400s(涂-4杯)時(shí),冷卻,兌稀。
1.3醇酸樹脂的性能指標(biāo)
醇酸樹脂的性能指標(biāo)見表1。

表1
1.4醇酸調(diào)合漆、防銹漆的配方
醇酸調(diào)合漆配方(wt%):醇酸樹脂53;鈦白粉12;輕質(zhì)碳酸鈣25;10%母凝膏4;YB201A0.4;復(fù)合催干劑0.5;200#汽油5;841防結(jié)皮劑0.1。
醇酸防銹漆配方(wt%):醇酸樹脂40;鐵紅粉20;輕質(zhì)碳酸鈣20;硫酸鋇10;10%母凝膏4;YB201A0.3;復(fù)合催干劑0.6;200#汽油5;841防結(jié)皮劑0.1。
2·結(jié)果與討論
2.1配制醇酸調(diào)合漆與傳統(tǒng)389醇酸漆性能比較
將配制醇酸調(diào)合漆與常規(guī)389醇酸漆進(jìn)行性能比較,其結(jié)果見表2。

表2
由表2可以看出:采用廢滌綸改性醇酸樹脂配制的醇酸調(diào)合漆,其性能均能達(dá)到傳統(tǒng)醇酸漆的指標(biāo),且光澤和干燥時(shí)間明顯提高。這是由于采用廢滌綸聚酯與季戊四醇,所得樹脂的支化度和相對(duì)分子質(zhì)量大,提高了漆膜干燥后的交聯(lián)密度,同時(shí)提高了樹脂的玻璃化溫度,從而使醇酸漆具有更好的干燥性能和光澤[2]。
2.2配制醇酸防銹漆與常規(guī)防銹漆性能比較
將配制醇酸防銹漆與常規(guī)防銹漆進(jìn)行性能比較,其結(jié)果見表3。

表3
由表3可以看出:采用廢滌綸改性醇酸樹脂配制的醇酸防銹漆,其性能均能達(dá)到或超過常規(guī)醇酸防銹漆的指標(biāo),且其光澤、耐鹽水性具有明顯優(yōu)勢(shì)。
由于廢滌綸在酸解過程中,分解不均勻,因此改性醇酸樹脂分子中存在少量大分子,易引起樹脂微渾濁,在合成反應(yīng)中加入少量順酐進(jìn)行接枝反應(yīng),可以增加樹脂的溶解性和穩(wěn)定性?紤]到生產(chǎn)中溫度的限制,選擇熔點(diǎn)在250℃以下的廢滌綸,以免因反應(yīng)釜溫度不到而使滌綸降解不完全。由于改性醇酸樹脂中存在少量的大分子聚酯,因而稀釋溶劑應(yīng)考慮添加部分100#芳烴溶劑,增強(qiáng)溶解性。
3·結(jié)語
采用廢滌綸為原料,所得的改性醇酸樹脂及其配制的涂料,各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且在光澤、耐水性和耐鹽水性方面有所提高。采用溶劑法的生產(chǎn)工藝,避免了熔融法的二次污染。
參考文獻(xiàn)
1·席國喜,魏獻(xiàn)軍,孫晨.廢聚酯再生資源化制備涂料研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2003,22(05):486
2·吳為亞,張輝.對(duì)苯二甲酸型醇酸樹脂的制備[J].安徽化工,2008,34(05):34-36
3·沈春林.涂料配方手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006 |