0 引言
我国生产醇酸树脂已有 80 多年的历史，几十年来，醇酸树脂已成为我国涂料工业中重要的合成树脂之一。醇酸树脂以植物油为原料，植物油是可再生资源，从涂料行业可持续发展的角度来看，醇酸树脂涂料发展空间很大。随着人们生活、生产节奏的加快，传统的醇酸树脂涂料已不能满足现代施工的要求，如涂膜干燥缓慢、硬度低、耐候性差等。针对上述缺点，综合国内外有关醇酸树脂改性方面的文献报道，本文通过酯化法工艺制备丙烯酸改性醇酸树脂，既保留了醇酸树脂涂料丰满度好、易施工等特点，又继承了丙烯酸树脂涂料快干、户外耐候性好的优点。由丙烯酸改性醇酸树脂制备的涂料是目前大型机械、卡车、桥梁等的优选涂料品种，符合国家环保法规，将受到越来越广泛的关注和重视。

1 实验部分
1.1 丙烯酸改性醇酸树脂的制备
1.1.1 配方
丙烯酸改性醇酸树脂的配方如下：
原材料 质量分数/%
豆油 20~25
甘油 5~10
氢氧化锂 适量
丙烯酸树脂 20~30
苯甲酸 2~3
苯酐 10~15
兑稀溶剂 45~50
1.1.2 生产工艺
将豆油、甘油和氢氧化锂加入反应釜中，升温至240~250℃醇解至1∶5 透明，然后加入丙烯酸树脂，升温至190℃酯化至酸值< 2 mgKOH/g，再加入苯甲酸和苯酐，升温至220℃酯化至酸值< 10 mgKOH/g、黏度（加氏管）5~8 s、颜色（铁钴比色计）< 10#，降温，兑稀，经检验合格后，包装，待用。生产工艺流程如图1 所示。

1.2 涂料的配制
1.2.1 配方
涂料配方如下：
原材料 质量分数/%
丙烯酸改性醇酸树脂 70~80
润湿分散剂AT203 0.3
膨润土 0.3
钛白粉 20
复合催干剂 0.6~0.8
防结皮剂 0.1~0.2
200# 溶剂油 3~5
1.2.2 生产工艺
将丙烯酸改性醇酸树脂称量加入反应釜中，开启搅拌，加入AT203、膨润土、钛白粉分散30 min，进砂磨机研磨至细度达20 μm，将细度合格色浆打入调漆罐，加入剩余原料，搅拌15 min，检测，包装，入库。生产工艺流程如图2 所示。

1.2.3 性能测试
改性前后涂料性能对比见表1。

2 结果与讨论
2.1 丙烯酸改性醇酸树脂合成工艺的选择
合成工艺对树脂和涂料性能的影响见表2。
表2 合成工艺对树脂和涂料性能的影响

由表2 可见：通过两步酯化法，使丙烯酸树脂链段上的羧基较完全地先与多元醇酯反应，让丙烯酸树脂嵌入到醇酸树脂链段中，达到良好的改性效果。而采用一步酯化法，由于丙烯酸树脂分子上的羧基位阻较大，反应活性小于苯酐和豆油酸中的羧基，苯酐与豆油酸和甘油优先反应生成醇酸树脂分子，由于剩余羟基大部分为活性较低的仲羟基，再加上空间位阻较大，终导致一部分丙烯酸树脂分子未参与酯化反应，无法达到预期的改性效果。
2.2 丙烯酸树脂用量的选择
丙烯酸树脂的用量对改性醇酸树脂的性能有较大影响。丙烯酸树脂用量太小，能接枝到醇酸树脂分子上的量也少，达不到改性效果；其用量过大，参与反应的活性点相应增多，反应剧烈，易造成改性树脂的相对分子质量过大，甚至胶化，涂膜流平性、丰满度较差。当丙烯酸树脂用量超过一定程度时，反应难以完全，未参与反应的丙烯酸树脂与改性醇酸树脂相容性变差，出现树脂溶液不透明，产生乳光等弊病。丙烯酸树脂用量的影响见表3。

由表3 可见：丙烯酸树脂占改性醇酸树脂配方总量的20%~30% 较为适宜，在此情况下反应比较完全，所得改性树脂的性能比较理想。
2.3 丙烯酸改性醇酸树脂中多元醇的选择
为了研究多元醇对羟基组分的影响，实验中选用了季戊四醇、三羟甲基丙烷和甘油进行了大量对比实验（表4）。表4 结果表明：采用甘油制得的醇酸树脂改性后形成的涂膜物理机械性能较好。

所得涂膜硬度的变化规律是：季戊四醇＞三羟甲基丙烷＞甘油。考虑到三者的价格及季戊四醇容易导致生产中黏度增长过快以致胶凝等问题，选用低硬度的甘油作为多元醇，不仅可以弥补和改善上述缺点，而且货源稳定，价格低廉。

3 结语
本实验研制了一种丙烯酸改性醇酸树脂，其主要原料来源为植物油或脂肪酸，对石油产品的依赖性较小，以空气/ 氧气方式固化，使树脂固化成本较低。该涂料继承了丙烯酸树脂涂料快干、户外耐候性好的优点，克服了醇酸树脂涂料硬度低、干燥速度慢的缺点，具有较大的市场应用前景。