一、实验原理

1．主要性质和用途

醇酸树脂涂料（alkyd resin paint）又称醇酸树脂清漆或醇酸清漆，为淡黄色透明黏稠液体，可溶于甲苯、二甲苯、松节油、乙酸乙酯等有机溶剂，有优良的耐久性、光泽和保色保光性、硬度和柔软性。

醇酸树脂涂料是应用较早、使用面较广的一种涂料，主要应用于木制建筑物和木制家具的表面涂饰，也可用于铁制家具的涂饰及铁制建筑物和设备的防腐保护。

2．合成原理

(1)醇酸树脂的合成原理

醇酸树脂是指以多元醇、多元酸与脂肪酸为原料制成的树脂。邻苯二甲酸和甘油以等摩尔反应时，反应到后期会发生凝胶化，形成网状交联结构的树脂。若加入脂肪酸或植物油，使甘油先变成甘油-酸酯，这是二官能团化合物，再与苯酐反应就是线型缩聚了，不会出现凝胶化。如果所用脂肪酸中含有一定数量的不饱和双键，则所得的醇酸树脂能与空气中的氧发生反应，而交联成不溶不熔的干燥漆膜。

合成醇酸树脂通常先将植物油与甘油在碱性催化剂存在下进行醇解反应，以生成甘油-酸酯

然后加入苯酐进行缩聚反应，同时脱去水，最后生成醇酸树脂

(2)醇酸清漆的配制原理

醇酸树脂一般情况下主要是线型聚合物，但由于所用的油如亚麻油、桐油等的脂肪酸根中含有许多不饱和双键，当涂成薄膜后与空气中的氧发生反应，逐渐转化成固态的漆膜，这个过程称为漆膜的干燥。其机理是相当复杂的，主要是氧在邻近双键的一CH2一处被吸收，形成氢过氧化物，这些氢过氧化物再发生引发聚合，使分子间交联，最终形成网状结构的干燥漆膜。现以ROOH代表脂肪酸根中的氢过氧化物、RH代表未被氧化的脂肪酸根，则机理大致如下式

这个过程在空气中进行得相当缓慢，但某些金属如钻、锰、铅、锌、钙、锆等的有机酸皂类化合物对此过程有催化加速的作用，这类物质称作催干剂。

醇酸清漆主要是由醇酸树脂、溶剂如甲苯、二甲苯、溶剂汽油以及多种催干剂组成。

二、主要仪器和药品

四口烧瓶（250 ml)、球形冷凝管、温度计（0一200℃,0一300℃)、分水器、电热套、电动搅拌器、烧杯（100 ml,200 ml)、漆刷、胶合板或木板、量筒（10 m1,100 ml)、电热干燥箱，分析天平。

亚麻油、甘油、苯酐、氢氧化锂、二甲苯、溶剂汽油、甲苯、乙醇,0 .1 mol·L^-1氢氧化钾、环烷酸钴（质量分数4%)、环烷酸锌（质量分数3%)、环烷酸钙（质量分数2%）和溶剂汽油。

三、实验内容

1.醇酸树脂的合成

(1)亚麻油醇解

在装有电动搅拌器、温度计、球形冷凝管的250 ml四口烧瓶中加入84 g亚麻油和26 g甘油。加热至120℃，然后加入0.1 g氢氧化锂。继续加热至240℃，保持醇解30 min，取样测定反应物的醇溶性。当达到透明时即为醇解终点；若不透明，则继续反应，每隔20 min测定一次，到达终点后将其降温至200℃。

(2)酯化

在三口烧瓶与球形冷凝管之间装上分水器，分水器中装满二甲苯（到达支管口为止，这部分二甲苯未计入配方量中）。将53. 2 g苯酐用滴液漏斗加入三口烧瓶中，温度保持180一200℃，约在30 min内加完。然后加入8g二甲苯，缓慢升温至230一240℃，回流2一3 h,每隔20 min取样测定酸值，酸值小于20时为反应终点。冷却后，加入150 g溶剂汽油稀释，得米棕色醇酸树脂溶液，装瓶备用。

(3）终点控制及成品测定

醇解终点测定：取0.5 ml醇解物加入5 ml质量分数95％乙醇，剧烈振荡后放入25℃水浴中，若透明，说明终点已到，棍浊则继续醇解。

测定酸值：取样2-3 g（精确称至0.1 mg),溶于30 ml甲苯-乙醇的混合液中（甲苯：乙醇=2:1)，加入4滴酚酞指示剂，用氢氧化钾-乙醇标准溶液滴定。然后用下式计算酸值

式中C(KOH)—KOH的浓度，mol·L^-1;

m（样品）—样品的质量，g；

V(KOH)— KOH溶液的体积，ml。

测定固体质量分数：取样3一4g，烘至恒重（120℃约2 h)，计算固体的质量分数。

测定黏度：用溶剂汽油调整固体50％后测定。

2.醇酸清漆的调配

将42 g自制的质量分数50％亚麻油醇酸树脂、0.23 g质量分数4％环烷酸钴、0.18 g质量分数3％环烷酸锌、1.2 g质量分数2％环烷酸钙和6.4 g溶剂汽油放入烧杯内，用搅拌棒调匀。

（1)成品要求

外观：透明无杂质。

不挥发组分质量分数45％。

干燥时间：25℃，表干≤ 6 h;实干≤ 18 h。

(2)干燥时间的测定

用漆刷均匀涂刷三合板样板，观察漆膜干燥情况，用手指轻按漆膜直至无指纹为止，即为表干时间。

四、注意事项

①本实验必须严格注意安全操作，防止着火。

②各升温阶段必须缓慢均匀，防止冲料。

③加苯酐时不要太快，注意是否有泡沫升起，防止溢出。

④加二甲苯时必须熄火，并注意不要加到烧瓶的外面。

⑤调配清漆时必须仔细搅匀，但搅拌不能太剧烈，防止混入大量空气。

⑥涂刷样板时要涂得均匀，不能太厚，以免影响漆膜的干燥。

⑦工作场所必须杜绝火源。