由甘油与硬脂酸酯化而得。将硬脂酸、甘油和氢氧化钠加入反应锅内,加热熔融后开动搅拌,通入氮气。加热,在185℃反应7h,反应结束时pH应小于5。降温出料,得甘油单硬脂酸酯。每吨产品消耗硬脂大于82kg,甘油(95%以上)235kg。
烟雾产生原因分析
粉末烘烤过程释放的烟雾(常伴有刺激性气味),几乎全部来源于原材料,下面对各类原材料的合成,原料及化学基础做简单分析。
首先是树脂(成膜物),聚酯(PolyeserResin)分为端羧基和端羟基两类,是粉末涂料的主要成膜物,常用的多元醇和多元酸经酯化和缩聚而成,常用的多元醇如新茂二醇(NPG),乙二醇(EG),一缩乙二醇(DEG)三羟甲基丙烷(tmp),1.4-丁二醇(BDG),环己烷二甲醇(CHDM),丙二醇和丙三醇(甘油)等,常用的多元酸如精对苯二甲酸(PTA),经间苯二甲酸(IPA),己二酸(ADA),偏苯三酸酐(TMA)等。
首先步酯化反应在逐步生成大分子的同时放出水,酯化反应采用有机锡催化(含极性强或气味重的溶剂),酯化不充分或酯化水没完全排出,将造成缩聚反映的不彻底,因为缩聚是进一步的酯化反应,少量水的存在也会促使部分聚合物水解,同时缩聚后期不通N2,真空时间或真空度不够,副产品水和未完全反映的酯或酸不能完全被抽走,致使产品中残留有水,原料酯或酸,小分子聚合物等,即所谓易挥发分。
现在市售的聚酯技术指标,物理性能有,外观,比重,软化点,TG,色泽和粘度等。化学性能有’酸值,羟值,碘值等,几乎不检测或指定挥发分。
另外需要指出的,市场上大量销售的所谓深色树脂(黑色,琥珀色或黄色),通常采用PTA落水料或次级品。回收的含PET包装材料,废PTA纤维等。原料来源庞杂,尤其时PET包装类材料中经常含有颜料,润滑剂,抗氧剂等,树脂成品色泽差,气味重,高温下挥发性怪味大。
环氧树脂(EpoxyResin),粉末涂料另外一种成膜物,常用的是双酚A和环氧氯丙烷(ECH)在NAOH作用下合成。合成工艺分一步法和二步法。一步法主要有三种工艺,即水洗法,溶剂萃取法和溶剂法。两步法分本体聚合和催化聚合。
国内销售大多的是一步水洗法生产的环氧,即E-12,通常称为604环氧。虽然工艺成熟,但普遍存在缩短反应时间,减少水洗次数,添加白料聚酯等,树脂中的水分,环氯及许多低聚或水解物,很难清除完全。
第三类树脂时丙烯酸(ArcylicResin)类聚合物,有时称为亚克力树脂,是其英文直译。类似于本系类树脂结构的还有部分助剂如流平剂,润湿促进剂等,在后文中说明。
丙烯酸树脂作为成膜物分三类1)GMA型。2)端羧基型。3)端羟基型。
GMA是甲基丙烯酸缩水甘油酯的简称,以其作为端机的树脂位GMA型树脂,具有环氧基反应基团,主要作为户外晓光树脂,配合端羧基聚酯和少量的TGIC和HAA,通常有下列原料共聚而成甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸丁酯,丙烯酸异辛酯、GMA等。合成过程常引入少量苯乙烯,可提高耐水性。引发剂选择过氧化二本甲酰或偶氮二异丁腈,其部分分解产物会留在聚合物中。通常合成GMA树脂采用甲苯或二甲苯坐溶剂,聚合反应结束后须真空抽除溶剂和未反应的残留单体,低聚物等。
端羟基丙稀酸树脂,一般由丙烯酸,甲基丙烯酸,顺丁烯二酸酐等聚合而成,此类树脂耐候性不佳,受光,热作用易黄,较少作为成膜物应用,现在主要用于所谓物理消光剂。
端羟基丙烯酸树脂,聚合单体有,(甲基)丙烯酸羟乙酯,甲基丙烯酸羟丙酯,丙烯酸正丁酯,苯乙烯等,溶剂甲苯或二甲苯。引发剂时过氧化二苯甲酰。交联剂为封闭异氰酸酯,涂层具有良好的保光性和优异的耐候性。