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醇酸树脂数均分子量与反应程度的关系




!




?
%







? 第 ! 卷第

!



#

广?

?

&试 验 研 究 &
、 。 。 ?
%
% 。

?





?

? ?
%





%

?

%

合?
%

%



醇酸 树脂 数 均分 子 量 与 反 应 程度 的关 系
天 津 市 国 家 海 洋 局 海 水淡 化 研 究所 () ? ?

,

? !

阎明 久
,



通 过 醉 酸 树脂 数均 分 子 童 +


,

和 反 应 程 度 ? 之 间 建 立 新 的 关 系式 不


仅能设 计配

方 还可 以 判 定配 才 合 理程度 制 定 调 整方 案 对 + 中环 醋 化 的 比 率 等


,

测 定 方 法 中偏 差 作 出 解 释 计 茸 出 缩 聚 过 程
,

主题 词

醉酸树 脂

分子量

反应


早在


.?
,

部 分 仅 为 投 料 总 重 量 不 考 虑 出 水 量 分 母 部分 是体
, ,

, 0 年 汤心 颐/
,

!〕

首 先引 用唐敖 庆 的 同
,

系分子 总 数 其 中 2 一 2 4 6 7, 粤5 同 样 保 持 ? 8 ” ? ? ? ) 一 ? 一 3 的 配方 原有 甘 油 2 和 油 内 甘 油 的 考 虑 这样 处 理
,

3
9

,

3

,















9

9







,



, 一



9

9

,

,

心环缩 聚 模 型 导 出 一 系 列 公 式 建 立新 的醇酸树脂 凝 胶 化 理论 对 已 使 用 几 十 年 的 卡 氏 理 论 提 出 了挑
,

意 指 油 是 以 其 组 成 内 甘 油 和 脂 肪酸 的形 式参与缩 聚

反应 的 不 符合 事 实 也 损害 了 公式 的 严 谨性
,

,







继 而 王 所荣 闭 林 立 民 川 等 人 又 在 试 验 研 究 中采




笔 者认 为 从 材
,



定义 出发
? 一

用 汤 心 颐 公式均取 得 了 较 好 结果


卜 笔 者 〔 〕在


.!



,

体 系 总 重 (:
! 。

出 水 量 (;
>

< =。

?

年 导 出 包 括均方 根官 能度 亚单 体 效 应 等新 概 念 在
内 的 一 系 列 凝胶 点公 式 进 一 步 丰 富 了 醇 酸 树脂 的
,

体 系 分子 总 数工双 立


式中



. 2



?



与反 应程 度

有关 该量 值
,

,

理论



..

1 . 年胡 忠 伟 / 曾 采 用 笔 者的 公 式 处 理 数据

,

绝对 不 能 省 略

成 功 地解 决 了桐 油 改 性 醇 酸树 脂 的 配 方 设 计 问 题

,

体 系 分子 总 数 2 要 先从 缩 聚 初 始 态 开 始 考 虑
,

认 为 较 汤 心 颐 公式更为 准 确
, , ,



.?
,

年 阎 勃 川 从 图论


最 初 投 料 甘 油 (2
Δ

(

?4

Χ 油 (2 ?

的角度 提 出 串 联 诺 模 图 的 方 法 试 图 取 代 卡 氏 公 式 颇 有新 意 只 是 制 图 繁 琐 尚无 应 用 报 道
,


醇 解 反 应 个 寺达 到 平衡
残 余 甘 油 (2
,

。 Ε

?

,

总之

%

十 残 余 油 (2
+

, ,

Φ

?

近十 多 年 国 内许 多 院 校 研 究 所 和 厂 家 十 分 关 注 醇 酸 树 脂 配 方 设 计 公式 的简 化 和 实 用 化 但 更 关 注 其 合 理 内涵


缩聚 初始

,

&二翼? 篡 Ε 馨贵 黑 Ε纂
Χ投 入 苯 醉 ( 2




笔 者/ ? 0



.#

年从醇解 过 程 的 可逆 入 手
,

,

?
+

缩 聚 告反 应

提 出 醇解 体 系 组成 和 轻 值 的 守 恒 归 一 性 使 得 醇 酸 树 脂 配 方 设计 以 醇解 混 合 物 苯 酥 体 系 为 研 究 主 体
成 为 可能 石
=



&


Δ 已醋

化 的 高 分 子 缩 聚 物 (2
(2


?

缩 聚 过 程代 残 余 小分 子 单 位 各
一 般情 况 下 无 法 统 计 2
,

?

Χ< Γ Η 由体 系 中 排 除掉 (溶 剂
+

4 2

Ι

共沸脱水 ? 的数 量 但 (2
,

+

+,



>

关系 式的 提 出 与 系列 化


4 2



可 孑 通 过 由体 系 总 数 减 去 因 酷 化 消 耗 梭 基 的 数


目来 确 定
0 朱 轶 谊 / 等 人 早在
?6 7 0’ .

+ 。 因 此 2 一 2 4 刀 ? (2
,

, Κ

4 2
4 2

, Χ

4 2

Κ

+

4
?

年 曾将 卡 氏 理 论 和
,
,

2

8+

十2

Ι

? 一 =2
’ 二Λ 〕

Ι

?



其 中 (2

, 。

十2
,

‘Χ

Κ +

4 2

:+

8 7

,

公 式 运 用 电 子 计 算机 技 术 对 醇 酸 树 脂 配 方 进


根据 文献

的 醇解 体 系 归 一 原理 其值 又 与 其 投 入


行 运算
,

该 公 式 通过

?

? Α 求解 各 成 分 的 分 子 数 计
=

醇 解反 应的 2 即2
‘ Κ

和 2
‘ Χ

Χ

之和相 等
Κ +



算 复杂 其 中考 虑 到 出 水 量 Β
! 汤 心 颐 / 」计 算 材


是正 确 的



4 2

4 2

4 :

: +

一2Κ 4 2

Χ

有 较 直 观 的公 式 式 中 分 子
,

这 样 问 题 便 简 化 为 由 醇 酸 树脂 配方 投 料 分 子数

ΑΜΝ

%

+5Ο?

Π Θ5 Χ Ρ

? Π Η Ο ? Σ Ο ΘΗ 2

Τ

8

0 !?
%

2

8

%

!

来 表达



)

应 用 +,





关 系 式对醇酸树脂 配方

+
经整 理 得 +

,

: 一

.2

5

?

?
5
?

2
,



十 2Χ 4
: 一 4

2

Υ

一 =2
5

?



.2


?

进 行评 价
(0 ?

2

Κ

2

Χ

一 2

(=? 一 0 ?

式中

:

— 投 料 甘 油 摩 尔数 2
2 2
?

醇 酸树 脂 配 方 投 料 总 量

+

,





关 系式 可 用 于 评 价 醇 酸 树脂 配 方 的合理

一 投 料 植 物 油 摩 尔数 一 投 料 苯酥 摩尔 数 一 体 系 酷 化 急反 应 程 度

,



)
%

判断 配 方 的 可 行性

某醇 酸 树 脂 配 方 为
原 甘油( 苯醉

? ?

Γ

该 公 式 的 特 点 是 计 量 摩 尔 化 不 采用 当 量 数
对 与




量 (? ? #
# ))
?
%

摩 尔数
? ? ?
%



建 立 完 整 的关 系 可 准 确 反 应 内 在 联 系 公
,
,


亚麻油
??
( ????

?
!. .)

?Ω ! Ω

%

%

, 式保持科 学 性 通 过 对 +





公 式 进 行 条件 考 查 可
,

ΩΩ !! . Ω

%

%

进 一步 了 解公式 的意 义
缩 聚反 应 开 始 时


,



> 一。


:
(! ?
,



%

出 水量
Χ

%

,
??

2

Κ

4 2

4 2

5

树脂 量
?
%

? ? ?
%

?

该 值 只是 反 应 初 始 态 的 平 均 分 子 量 也 是 体 系
最 小 的 数 均 分子 量 2
,

?Ω ! Ω 4
?
%

ΩΩ

!!. Ω

?
???

%

???



%

? ??

Κ

4 2

Χ

4 2

5

为 配 方 的 各原 料

尸Ξ

% 二



分 子数 总 和 以 摩 尔计
, ,



冬(


Γ

4

?
,




缩 聚反应 过 程 中 任 意
? 析 ? 与公 式 (0 相 同
人Δ刀



值 (如 反 应 中 取 样 分
5

说 明 该配 方可 行
,

趋 于 ’ 龙 元趋 于 无 穷大 因 ,
,

,

而 合 理 事 实 上 该 配 方 是 国 内 某 大 厂 的传 统 配方 产
: 一
.2
Υ

?

2
%

Κ

4 2

Χ

一 2

(= ? 一 0 ?
5
,

品 声 誉极 高



随着



增大 体 系总量 接近 于 : 一 . 2
, 。

体系

) !
%

配 方 错 误 的 纠正 某 些 文 献 列 举 的 配 方 有时有 纯 度标 值 和 配 方
,

刀 分 子总数 不 断减 少 使 材 增大

值 得 讨 论 的 问 题是


分 母趋 于

, 二



时 材

,



趋于 无穷 大
(= ?
二6二

则 尸 趋 于 最大 值
,

计算 过 程 采 用 量 值 不 一 致 的情 况
,



这就 需 要 识 别 和
,

,

2

Κ

4 2Χ 一2





?? Η
Χ

校 对 而 且 如 不 加 以校 正 就 无 法 进 行 对 比 甚 至 引
了 ‘ 、 了

,

2

Ξ
。、



4 2

2


5

[ Ζ 5



、 Ψ 夕

起 谬误
%



例 如 文 献 川 中 所 列 举 的配 方 原 标 甘 油 纯 度
(∴ 4
‘?

,


,

铸 按
,

? 铸纯 度 进 行 校 正


Γ

其 中 ∴ 值 为醇 酸 树脂 配 方 判 定常 数
况需要讨论
(0 ?
,



有 三 种情



重 量(? ?
#!
%

摩 尔数
?
%

校正 摩尔 数
? ? Ω? ?
%

Γ

亚麻油

尸。 一
二 ,

.? ??

?Ω ? ?

] 一

反 应 进 行 到 底有 临 界 凝 胶


甘油 ( 苯醉

%

??

%

? ?

%

#. !

?

%

#

.
Ω

点 在 缩 聚 反 应过 程 中 材 样 的 配方 可 作 基 准 配 方
(! ?
,


有 确 定 值 配方 合 理 这
,

,

( ?? ? ?

)! #?
%

%

!

Ω

? !
%





?
)
%

?

?

∴⊥

Ξ 则 尸

。二



,

说 明当
尸Ξ
6 二

尸一

时 未 出现
,

出水 量 按原文献
?
%

#

刀 凝胶 点 材 有 确 定 值



不应 有



的 情况 配 方
,

应调 整
() ?



?Ω? ? 十 ?
?
%

%

#. !

? ?

%

! !

. !
Ω

! .
Ω

Ω ??
,

%

Ι

?

%

) Ω

_

0

∴_
,



尸Ξ

6二

_

%

说 明出现早 期凝 胶点 配
, ,

方 不 合 理 应 予 调 整 由此 定 义
,





为 配 方判 定 常 数


,

∴校 ∴
??


? ?


%

! !

%

在 以 后 的应 用 例 中 可 充 分 证 明 判 定 常数

相 当重

值 属 合理 范 畴 说 明 原 配 方 甘 油 纯 度 应 为
%





? 如 果使 用

? ? 甘 油 务 必 根 据纯 度调 整 配
,


,

!







是同




例 油 甘油


? 第 ! 卷第

!



?

方 否 则 会影 响
一 配方


值 经 对 比 实 质 上 与应 用 例



Γ

设计

Χ ?

#

%

? ?

的 甘 油 型 醇酸 树 脂 (亚 麻

,





苯醉 ? 由公式
,


设 计 程 序 依 油 度 定 义 由公 式 ( ? 求 解 .

墓 准 醇酸树 脂 配 方 的 设 计 程 序
+
刀一

( ? ( ? ? (

?依次
Ε
,

求解 2


Χ



2

Κ

和 2
,

5



分 别计 算 再 根据

;


Γ



;

Κ

和 ;


得 配方

验证

∴一

尸。 一


关 系 式的特 点 是 以 体 系 实 际 原料 的 摩 尔
, ,

配 方计 算
,





组 成 作 计 量 基 础 不 再采 用 曾 流 行几 十年 的 油 内 脂 酸 和 甘油 当量 的作法 因 而 明显 提高 了 科 学 性 和 严
谨性 本 文 以 判定常数
应程度

Ξ
6二 。

.? 一 ? ? Χ #. Ω 一 # ! ?Χ
% %

.?

一 # # Ω # .Ω 一 !. ) ?
% %

∴ ? (2 Κ 4 2 Χ ? ? 2



和 最 大反
,
%

)) )

%

)? !
%

%

) ?
%

?)

一 ( ? ! ? (∴ 4 ?

双重 因 素 确定临界条件
,

制 定 基 准 配 方 体 系 是 可 行 的 而 且简 单 易 掌握

Χ 2 从


Χ

.?


%

#
Γ

,

;
#



?
%

#

%

??

基 准 配方 设 计 程序 前提 条 件
∴ 一
Ε
Γ

&翼 掣
α。
% %



Λ丫

&
β

又 。 。Ω

# 一 。
%

?。

尸?

?

Ε
Γ

2

5

? 2

Κ

4 2?

;
2

Κ

一 # ?! 一 ) # #
?

按 油 度 定 义并整理 得

三 ??
另外 由
比值 则 得

,

.? 2 !! !2
Γ

Χ

Κ

4

??

2

Χ

(# ?

;

一( 粼
Υ

?

只 。 。Ω
?

# 一 。 ! )!
%

? )

%

)



定 义 参 与 缩 聚 的有 效 轻 基 与 竣 荃 之

经 整 理 得 基 准配 方




?



量 (?
皿 ‘ , 通 尸 尸 且

?

摩尔 数
?
%












再将
!




一 、一 、
!


一 (

争 叫 一 ? 2 号
]
?

?

某 厂类 似 配方
( )
&?

(Ω ?
?

亚麻 油 甘 油? & & ?
苯配 ?
&&

Η 任 0 乃 6 左 Ψ 了 了? 7 Η Η连 8 月
,
%

, 乙 ? 曰

? Ω

#

??


)

? ?

%

??

# +)
& )

(( )(
,

%

! )!




&

,

?

代入 公 式 ? # ?
&&,

内 则有

,

%

生 &&
6
二二二

??, 一 #? (3

2了 、 11

、月 、 / 少 0 、 了 .

一 # 4) ??
& & ,5
9
,

? ?, 一
# 吕(

竺 二, , 7 8 一7 吧, 7 吧尸, 二下 犷 ,

合 计 理论 出 水 量 理 论树 脂 量 验证
!
尸=
。二

?

)

,



&&
%

&&

&&

&&



艺 了 ) 5

确定
,

5



3

之 间 的关 系 只 有 给 定 5 或
,

3

其中


:

十 !

5

&

?& , < &
?

&

& (

#



一个 条件 即 可设 计 和 计 算 基准 醇 酸树脂的 配 方 为 运算 方便 还要 导 出 直 接计 算 ! 的公 式 如
%

!


;

4+4 )

&& &

%





和 !


?



?> <

‘, 一 ‘ & & &

5 已 给定

,

则!
!

5

可求

%

? 一 6 #


%

一 5 ‘ + &


5

生 ? ?,
&

?, ?

由基准配 方 解得 值与 公 式 计 算值 一致 致 其 勇 比度 为
,

? 再 由公 式 ? # 得

本 设计 基 准 配 方 与 某 厂 同 油 度配方 几 乎 完 全
5

!

:

+, (

一 ) #) #
5

?

?

?

!

5

?

& ?

Β,

,

, 二

; : 由前提 条件 ! 一 ! < !

7



而 品
了一

一 ‘ && 4
?

则有
即 !
5

!



:

!

和 !

?掣
;
,



# +
,

# )

Α
?




?
%

4

%

某醇酸 树 脂 要 求
? 求解

4+ ?

,

设 计 与此 相 应
,

?


配方



均 求解 依 次 算出 对 应 的 Χ


? 由公 式 ?

相应 的

5

值 参照 例
5


,

步骤 可
;

Χ

:

和 Χ

;

,

设 计 醇酸树脂 配 方的工 作 即 告 完成
,
。 。



?

解得 !

%



!
%

:



!

;

并 计算 相 应 Χ

Χ

:



Χ





具体

? 值 已 给 定 先 由公式 ? ? 求解 5 其 余 程 序 同 上
,

为说

运 算结 果

明设 计 程序 及运 算情 况 下 面 例举 两 例

ΑΜ Ν

+5Ο
.?
? ?

? Π Θ5 Χ Ρ

? Π 戌?Ο ? Σ Ο ΘΗ 2

Τ

8

0 !?
%

2

8

%

!

互 ?Λ
#

一 #. Ω] 一 #! ?
?
% %

.?
?]

一 ?! ?? 一 Ω

%

对 醇 解 反 应 过 程 分 析 将投 料 配 方 和 缩 聚 反 应 之 间
,
%

?

建 立 有机 联 系 比 较 合 理 严 谨
, ,
%



该 运 算方 法 简 易 准


)#

%

!. !
?
%

确 能 对 醇 酸 树 脂 技 术 提 高 与普 及 发 挥 一 定 的作 用


Χ ?

!
&

%

.!
Ω
%

2Χ ?
?

?

. ?
δ ?
%

;
?

Χ

?

!
?

%

.!
%

如 果 由 此 而 取 代 沿 用 半 个 世 纪 的 油 内甘 油 脂 肪 酸




?



&履 丽 了
%

)

经 典计 算模式 使 醇 酸 树 脂 配 方 设 计 纳 入 真 实 摩 尔
,



?

# “#

. ? ?

!!

?

计 量 的 正 确轨道 对 于 以 醇 酸 树 脂 涂 料 为 主 体 的 涂
,

? !


? ?
%

料 工 业 无 疑 是 一大 进 步
,





(瓦飞厄 一
%

&) Ω ?
?



?







?

%

? . ? ?

?

%

!? ? ?

对 于 非 甘 油 型 醇 酸 树 脂 设 计 缩 聚 内环 化 程 度
,



数均分 子 量 偏 差 等计算 问 题 拟 另 文 研讨


,



;

5

?

经 整 理得 基 准 配 方 原


Γ


?


,


0? # 0一 .
,

0


?? ? ?

设 计投 料 量 ( ? ?
!
%

汤心颐 涂料工业
汤 心 颐 涂 料 工业
王 所 荣 涂 料 工业
% % %

%

,

() ?

摩尔 数
? ?
?
%

!

,

.? ( ? .
,

,

,

? #
,


?? ??
?

.!
?? ?

?

. ?
?

)

,

(! ?

,


Γ

甘油 (
苯醉 (

!

%

%

!!

林 立 民等 涂 料 工 业
# Ω

. ? (0 ?
.! ( ?
,

心 一 一.
?
,

%

%

!? ? ?

阎 明久 涂料工业

%

,

)




%

%

阎明久 涂料工业 阎明久 涂料工业
%

%

,

! Ω . (

?

,

理论 出 水量 理 论 树 脂量
验证
Γ

#

%

??

? .

,

. ) (0 ? . . (! ? . . () ?
,

Γ

).



( 属取舍误差 ?

胡 忠伟 涂 料 工 业


%

,

,


! ?一 ! #
Γ

勃 涂料工业
%

%

,

,

] 一 生 丝旦旦兰卫兰
?
%

夕? ?

?

些里 一
(

Φ

%

? ??
%

?

阎 明久 涂 料 工 业
%

.#( ?
,


,

?


致 #


一告
!
%

∴ ‘ 4

卜合




%

。 。。

朱 轶谊 等 涂 料 工 业 !
%

.

(Ω ?

!

?

!.

汤 心 颐 非 线 型 缩 聚 物 的 凝 胶 化 理 论 及醇 酸 树 脂 配 方

Χ 一

. ! (配 方?

与 由公式 解得 值 !

! . 相一
一)

设计 / #
%

%

〕 /
% %

Γ

ε

%

,

〕!
, ,

#! .

%

张 泉福 等 涂 料 工 业 张 泉 福等 涂 料 工 业

(! ?

,

!.

,

)

一).

,

结束语
用 本文 提 出 的 +
,
,

. Ω( ?

Γ

0一 Ω
%




张 泉 福 等 第 四 届 亚 洲涂 料 与 涂 装 学 术 报 告 会 论 文 集
/
#
%

%



关 系 式 来设 计 和 校 核 醇 酸
,

ε 〕 /
Γ

%

,



,

!

树脂 配 方 其 特 点 是 以 体 系真 实 摩 尔 数 为 基 础 通过

(收 稿

日期

)

?

#

责 任编辑



勇?

七石 、 出写 吧 石



久 吧‘ Ε 多 Ε

竺月 七 月 之 久 吧 多二 竺共



Ε



只 多Ε







忿 二 老石 吧 穷







石 、 Ε ‘ 几 Ε 多刁 含闷 巴月 吧匕气吧 久 之久 忿匀 多 石 多 石 义罗 召 多 石 令 七月 多 七 月亡 多 吧兵
、 、










编吧 久

之 只进 只 吧

只 之只

ΣΩ ?


合 成 的非 晶钻 石

改 善 结 构 陶 瓷纯 度 的 新 工 艺
据 美 国华 盛 顿特 区 科 学 新 闻报 道 美国
= Γ 用 胺 基 甲 眯 的 复 合 物 < 2 Σ (2 < ? 制 出 了 不


本 东京 工 业 大 学 用 人 工 新 法 将 Σ ΩΗ


,

成 功 地 合 成 了 高 纯 度 非 晶 钻语
明物 最 大达
, ,

这 种 无 色透

?

%

Ξ Ξ

%

一 δ φ ] 6

研 究 其 结 构表

含 钾 钠 的 陶 瓷 从 而 改 善 了 陶 瓷 的 高温 性 能
和 机 械 强 度 并 具 有 高杭 蚀 性 能 用 这 一 工 艺
,




,

明 在 Σ 与 Σ 之 间 呈 钻 石 结 合 Ψ但 整 体 结 构

为 歪 料 特 殊 构 造 的 非 晶休 钻 石
宝石
, ,




硬 度 大于 蓝


制 成 的 陶 瓷 零件 对 在极 端 苛刻 环境 中 工作
的 飞 机 引擎 和 火 箭发 动 机零 部件最 为 适 用


,

碳原子 呈致 密均匀 排列 结 构 中 不含

%

氢 达 到 了电 子 光 学材 料 的 高 纯 度 要 求
,

启 凡
好 订 单 并 汇 足 订 费即 可





年 在 邮 局 漏 订 本 刊 的 用 户 请 直 接 到 本 刊 编 辑 部订 阅

订单 见

) 2? ,

?

!

,



《 料保 护 》 材 编

辑部


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DP 和数均分子量 M n ,并作 Xn -p 关系图。...制备醇酸树脂的配方为 1.21mol 季戊四醇、0.50...89 ,所以必须控制反应程度小于 0.89 过不会产生...
2教材习题的参考答案-第二章缩聚和逐步聚合.doc
3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚,反应程度 p 为 ...数均聚合度 、DP 和数均分子量 ,并作 -p 关系...制备醇酸树脂的配方为 1.21mol 季戊四醇、0.50...
高分子化学与物理习题2
醇酸树脂 2. 能同时进行自由基聚合,阳离子聚合和阴...的分子量与反应时间的关系示意图, 简单说明反应特点...均是1,试计算 (1)被水终止的聚合物的数均分子量...
高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案
制备醇酸树脂的配方为 1.21mol 季戊四醇、0.50...2 ? 0.89,所以必须控制反应程度小于 0.89 过不...11 14.聚氯乙烯的分子量为什么与引发剂溶度无关而...
高分子复习题
2、反应程度——参与反应的基团数占起始基团数的...的单体量, 分子质量与单体转化 率呈线性关系;⑤在...(f=2)制备醇酸树脂,其原料正比为 1.3: 1.5:1....
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