0 前言
溶剂型醇酸树脂涂料属于通用涂料，有近百年的历史。现代涂料工业不断出现一些新的合成树脂，但醇酸树脂仍占有不可替代的重要地位。这是由于醇酸树脂涂料品种多、用途广，它具有丰满度好、遮盖力好、柔韧性好、光泽高、施工简单、颜色鲜艳等特点，而醇酸树脂基础的原料之一是植物油。从利用可再生资源和环境保护意义上讲，醇酸树脂涂料仍有很大的发展空间。21世纪以来，对醇酸树脂涂料的发展提出新的课题，高固体分、低VOC、水性化醇酸树脂方面的研究受到各国涂料界的普遍重视[1]。但高固体分、低VOC、水性化在施工性、生产成本和涂膜的外观等方面还受一定的限制，其发展成熟需要一定的过程。与此同时，有机溶剂石油产品价格连年攀升，此外，政府对涂料的环境保护要求也逐年提高。聚糖树脂是纯天然树脂，可以作为一种特殊的添加剂，应用于溶剂型自干醇酸树脂涂料中。它是一种特殊的水性液态树脂，在水中分散良好，并结合成胶质悬浮物，是耐水解、氢键键合的成膜树脂。在本研究中，选用加拿大乐华玛有限公司(LORAMA INC)的聚糖树脂应用在溶剂型自干醇酸树脂涂料中，在保证产品质量达到国家标准的前提下能降低成本，减少VOC的排放。
1 试验部分
1 试验部分
1.1 试验原料及仪器
LPR-88聚糖树脂：加拿大乐华玛有限公司(LORAMA INC)；醇酸树脂：本公司；钛白粉：国产金红石型；催干剂：国产；防结皮剂：国产；溶剂：国产；有机膨润土：国产；消泡剂：国产；高速分散机：上海现代环境工程技术有限公司。
1.2 试验配方
本试验研究了醇酸外用磁漆、醇酸内用磁漆、醇酸底漆、醇酸调合漆等一系列自干型醇酸涂料以聚糖树脂改性后的性能变化、成本的高低、VOC排放量等。这里仅以白醇酸外用磁漆为例，对原涂料和改性后的白醇酸外用磁漆进行对比来讨论整个研究过程及应用聚糖树脂的影响因素。
1.2.1 油包水乳液中间体的制备
油包水乳液中间体的配方见表1。
1.3 生产工艺
2 结果分析
1.2.2 改性前后醇酸外用磁漆配方
醇酸外用磁漆配方及改性后醇酸外用磁漆配方见表2。
1.3 生产工艺
1.3.1 油包水乳液中间体的制备
按表1将配方中的醇酸树脂投入到容器中，在搅拌状态下加入溶剂，混合均匀后加入PRT-88聚糖树脂，低速搅拌10～15 min。然后将搅拌速度调至中速，匀速将水加入容器中，速度以容器中心不积水为准，待水加完后，将速度调至高速，搅拌30～35 min，在此过程中维持搅拌，并随时观察树脂温度，其中心温度不能超过35 ℃。分散完毕后在(25±2) ℃下测定黏度，黏度控制在(95±5) KU，合格后即装桶作为中间产品。油包水乳液中间体制备好后应尽快使用，贮存期为一个月。
1.3.2 涂料的制备
按表2投入部分树脂到投料缸中，在搅拌状态下投入颜料、10%膨润土胶液，搅拌均匀后进行研磨分散。达到规定细度后，将涂料浆投入调漆缸中进行调漆，在调漆过程中加入剩余树脂、催干剂、防结皮剂，混合均匀后投入油包水乳液中间体，搅拌15～20min，投入溶剂，调整黏度，检验合格后过滤包装。1.4 性能测试
1.4.1 样板制备
样板按国标GB/T 1727—1992《漆膜一般制备法》，将涂膜制备在马口铁板上，在(23±2) ℃的恒温条件下干燥。
1.4.2 性能测试
原白醇酸外用磁漆及改性后的白醇酸外用磁漆的涂层按HG/T 2576—1994标准进行测试，测试结果如表3所示。
2.1 油包水乳液中间体中各种原料对其性能的影响
油包水乳液中间体的性能决定着改性后涂料及涂膜性能的好坏。聚糖树脂的技术原理是在高速搅拌下将水分散到醇酸树脂中，聚糖树脂上的羟基位点与醇酸树脂上的羰基位点氢键键合，聚糖树脂进入水的颗粒当中，在水的颗粒之间产生强烈排斥水的界面，使水颗粒无法再聚合，因此它能够形成稳定的油包水乳液[2]，所以油包水乳液中间体制作要有一定的醇酸树脂。溶剂能调节黏度，黏度太高分散效果不好，所以也要有适量的溶剂。试验中，首先通过调整水与PRT-88的比例，找到佳配比，其次观察醇酸树脂和溶剂对油包水乳液中间体的性能影响。设计配方如表4，理化性能结果见表5。
从表4、表5可以看出，水与LPR-88的比例决定着油包水乳液中间体的质量。当水与LPR-88的比例小于等于12∶1时，油包水乳液中间体的质量稳定，加入后涂料贮存稳定性好，当水与LPR-88的比例达到13∶1时，乳液中间体1个月后就严重分层，加入涂料中3个月后也有絮凝物，说明油包水乳液中间体稳定性不好，加入涂料后破乳水分析出。从配方3～4可以看出醇酸树脂和溶剂用量的多少对油包水乳液中间体的质量影响不大。但是醇酸树脂和溶剂的用量应能够覆盖分散叶盘，聚糖树脂和水才能很好地分散到液体中。考虑生产工艺和成本问题，选用3号配方较好。
2.2 油包水乳液中间体的加入量对涂料及涂膜性能的影响
2.2 油包水乳液中间体的加入量对涂料及涂膜性能的影响
油包水乳液中间体的加入量对涂料及涂膜性能的影响见表6。
从表6可以看出，油包水乳液中间体加入量增加，表干、实干时间增加，黏度降低，油包水乳液中间体增加到26%时光泽、贮存稳定性会有所下降，而硬度、遮盖率影响不大。综合各项性能和成本，选用22%的用量较好。
2.3 改性前后涂料及涂膜性能对比
原醇酸外用磁漆及改性后的醇酸外用磁漆的涂料性能及涂膜性能对比见表3。从表3中可见，改性后的醇酸外用磁漆表干、实干稍有增加，但在行业标准范围内；黏度稍有下降，但也在国家行业标准范围内；涂膜硬度明显增加；耐弯曲性有所下降，这是由于聚糖树脂的油包水乳液里分子缔合使醇酸树脂分子量比单独的聚糖树脂或醇酸树脂分子量增大，涂膜的性能有所改进，玻璃化温度提高，改善了涂膜硬度[2]。涂膜玻璃化温度提高，涂膜变脆，涂膜的韧性就会有所下降。而其他的性能基本没有变化。也就是加入LPR-88聚糖树脂改性后的醇酸外用磁漆虽然有部分指标与原涂料有点变化但均符合国家行业标准。
2.4 改性前后成本及VOC排放的讨论
从生产配方的表1及表2可计算得原醇酸外用磁漆和改性后的醇酸外用磁漆的醇酸树脂用量和溶剂排放量对比，如表7。
2.4 改性前后成本及VOC排放的讨论
从生产配方的表1及表2可计算得原醇酸外用磁漆和改性后的醇酸外用磁漆的醇酸树脂用量和溶剂排放量对比，如表7。
从表7可以看出，改性后在整个配方体系中树脂用量比原涂料减少了14.5%，溶剂排放量比原涂料减少了24.2%。虽然不如无溶剂、高固体涂料和水性涂料那样环保，但是涂料及涂膜保留了溶剂型醇酸涂料的各项优点，并且降低了生产成本，在一定程度上减少了溶剂的排放量，能形成较好经济效益和社会效益。
3 结语
本试验研究了将聚糖树脂应用在溶剂型自干醇酸树脂涂料中，在制作油包水乳液中间体时要用原漆中的醇酸树脂制作，也就是从原漆中抽出部分醇酸树脂制作油包水乳液中间体。不同的醇酸树脂在制作的油包水乳液中间体时水与聚糖树脂的比例稍有变化，油包水乳液中间体的加入量也会有所不同，具体以试验结果为准。从列举的白醇酸外用磁漆的试验结果和数据分析可以看出，用聚糖树脂改性溶剂型自干醇酸涂料，在保证产品质量的前提下，能有效降低成本和减少VOC的排放量，从而实现较好经济效益和社会效益。
