論文關鍵詞：苯乙烯 醇酸樹脂 機理 工藝
論文摘要：醇酸樹脂是由多元醇、多元酸和一元酸縮聚而成的線性樹脂，具有合成技術成熟、製造工藝簡便、原料易得以及樹脂塗膜綜合性能好等特點，在塗料用合成樹脂中用量最大用途最廣。但醇酸樹脂塗料也存在一些缺點，如塗膜乾燥緩慢、硬度低、耐水性差等，這將導致施工週期延長，也影響其應用範圍。針對以上問題，綜合國內外有關醇酸樹脂改性方面的文獻報道，本文通過對幾種不同化學改性醇酸樹脂方法進行比較，研究了苯乙烯改性醇酸樹脂的機理。
傳統的不飽和油(脂肪酸)改性的醇酸樹脂分子中具有羥基、羧基、雙鍵、酯基等反應性基團，因此，可以通過化學合成的途徑引入其他活性基團，使醇酸具有廣泛化學改性的基礎。化學改性可以分爲以下幾類：如改性劑起羧基作用、改性劑起羥基作用以及利用雙鍵反應的化學改性等。化學改性中尤以利用雙鍵反應的化學改性最爲重要，其中以苯乙烯類改性最爲典型，主要有共聚法和預聚物法兩大類。
一、苯乙烯改性醇酸樹脂的機理
1、共聚法
乙烯類單體改性醇酸樹脂常採用共聚法。按照共聚法中苯乙烯的加入時間及加入方式不同，可分爲前苯乙烯化和後苯乙烯化兩種方法。
（1）前苯乙烯化法 前苯乙烯化法主要包括植物油的苯乙烯化法、脂肪酸的苯乙烯化法和單甘油酯的苯乙烯化法三種。對以上幾種苯乙烯改性方法的工藝要點分述如下。
a、植物油苯乙烯化法 該法的工藝要點爲：首先，苯乙烯單體和油在引發劑存在下反應，生成共聚油這種均一產物，該產物可直接代替植物油製備醇酸樹脂。苯乙烯化的植物油，先用甘油(季戊四醇或其他多元醇)醇解生成脂肪酸單甘油酯，然後用苯酐等多元酸進行酯化。
b、脂肪酸的苯乙烯化法 該法的工藝要點爲：先將苯乙烯和引發劑滴加進盛有DCO酸的反應釜中，進行脂肪酸的苯乙烯化反應，然後真空蒸餾除去剩下的苯乙烯，再向反應釜中加入甘油等多元醇，在惰性氣體保護下進行醇解，最後加入配方量的苯酐等多元酸進行酯化。
c、單甘油酯的苯乙烯化法 該法的工藝要點爲：以適當配比的`含共軛雙鍵和非共軛雙鍵的混合植物油爲原料，如DCO和亞麻油（或豆油）、桐油和亞麻油（或豆油），加入LiOH等醇解催化劑，並用一部分甘油、季戊四醇等多元醇進行醇解，生成單甘油酯；然後加入苯乙烯、二甲苯和引發劑，在適宜溫度下進行單甘油酯的苯乙烯化反應，生成苯乙烯化單甘油酯；再用多元酸(如苯酐)及剩餘的甘油酯化，生成苯乙烯化醇酸樹脂。
（2）後苯乙烯化法 後苯乙烯化法又稱爲醇酸樹脂的苯乙烯化法。該法的工藝要點是：首先合成含共軛雙鍵的基礎醇酸樹脂，然後用基礎醇酸樹脂和苯乙烯單體(有時還包括少量丙烯酸類單體)，在引發劑存在及合適溫度條件下，進行共聚反應(即醇酸樹脂的苯乙烯化)，直至得到我們所要求的粘度。該法的工藝特點是工藝過程容易控制，利用常規醇酸樹脂的生產設備即可進行改性醇酸樹脂的工業化生產。
苯乙烯與含共軛雙鍵的脂肪酸、植物油或醇酸樹脂能發生共聚反應。苯乙烯與含雙鍵的脂肪酸共聚容易，與含非共軛雙鍵的脂肪酸則共聚很慢。例如，桐油脂肪酸中90%含共軛雙鍵，共聚時容易成膠；脫水蓖麻油(DCO)中25%左右的脂肪酸含共軛雙鍵，共聚極慢，發生共聚反應的同時，苯乙烯將自聚成聚苯乙烯(PS)而與油相分離。在共聚過程中，通常發生如下反應，它們按不同機理進行。
2、預聚物法
預聚物法主要有聚苯乙烯羥基預聚物法和羧基預聚物法兩種。
（1）聚苯乙烯羥基預聚物改性法 該法以聚苯乙烯二醇改性爲代表，它主要是通過在聚苯乙烯分子鏈的末端上引入羥基反應性基團，然後通過化學反應將聚苯乙烯聚合物引入醇酸樹脂中。聚苯乙烯二醇在改性中起到了雙重作用：第一，它所提供的活性羥基，代替了常規醇酸樹脂合成所用的甘油或其它脂肪族多元醇；第二，長鏈聚苯乙烯的引入賦予改性醇酸樹脂以較高的硬度、良好的耐水性和耐化學品性。此類改性工藝較複雜，難以工業化生產。
（2）聚苯乙烯羥基預聚物改性法 此法的工藝要點爲：首先由苯乙烯和(甲基)丙烯酸等丙烯酸單體合成帶活性羧基的預聚物，然後該預聚物可以直接代替部分多元酸(如苯酐等)，在植物油的醇解物的酯化過程或兩步法脂肪酸酯化過程中進行酯化反應，這樣，帶羧基的苯乙烯預聚物將接入到醇酸樹脂分子鏈上，該法又稱作共酯化法。這樣，改性醇酸樹脂將集中醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯(PS)三種物質的優點，所得樹脂的耐候性、柔韌性和耐溶劑性優於單純以苯乙烯改性的醇酸樹脂。但此類改性工藝複雜，改性產品價格較貴。
二、醇酸樹脂的苯乙烯化改性工藝研究