年产吨醇酸树脂的车间工艺设计 文献综述

年产1000吨醇酸树脂的车间工艺设计+文献综述设计总说明醇酸树脂是一种合成的聚合物，实际是一 种可以通过聚合物中各组分的调节制备出性能优质的 适用于表面涂层的树脂醇酸树脂是通过缩聚反应由 多元醇、多元酸及脂肪酸为主要成份制备而成的醇 酸树脂是最先应用于涂料工业的合成树脂之一'，也是 至今乃广为应用的漆涂用树脂其原料来源广泛，配方 多变,善于通过种种改性而拥有了各种性能特色,所以 因此而应用于几乎所有类型涂料之中近年来由于全球经济稳定发展，对醇酸树脂的需求持 续走高醇酸树脂新的研究成果和品种层出不穷，应 用在不断拓展和延伸，醇酸树脂的未来市场前景非常 可观本设计是年产1000吨醇酸树脂车间工艺设计要求年 产量：1000t，操作周期300天/年，进行了工艺计算、设备选型，附有工艺流程图、车间布置图采用溶剂法进行生产，才用间歇式操作方式，原材料 自选，需要工艺流程图通过此次设计，掌握根据产 品设计要求出符合条件的产品步骤熟识醇酸树脂的合 成工艺，醇酸树脂的配方设计，相关的物理参数对树 脂性能的影响和解决方法，并学习了解醇酸树脂的改 性方案及其运用设计过程可以有合理才创新工艺：综合多方面的学习和研究，本设计主要是以醇 解法和溶剂法来生产醇酸树脂。

本设计选用专用醇酸 树脂反应釜，该反应釜采用夹套式传热，加热方式为 热导油循环加热，而导热油直接由电热管进行加热； 冷冷却方式为冷却水冷却，其中搅拌器选用涡轮式搅 拌器本工艺最大的特点是采用填料管代替通常用的 蒸出管6434Raw materials: This design uses the lead oxide as catalyst, the amount of oil quality 0.10%. Using glycerol as polyol. Using carbon dioxide as a protective gas at the same time5 / 21 范文最新推荐 in order to reduce the cost, and then use 200 gasoline as mixed solvent and xylene as solvent.目录1绪论11.1醇酸树脂的概述21.1.1多元醇21.1.2有机酉酸21・1・3植物油21.1.4催化剂31.1.5催干剂31.2醇酸树脂的分类31.2.1按改性用脂肪酸或油的干性分：3 1.2.2按醇酸树脂油度分：41.3醇酸树脂的特点41・4不断扩大的品种51.5合成醇酸树脂涂料的原料51.6醇酸树脂生产加热方法51.6.1炉灶法61.6.2电加热法61.6.3工频电感加热61.6.4电阻远红外加热6 1.6.5导热油加热6 范文最新推荐 1.7对醇酸树脂涂料的改性研究71.7.1丙烯酸改性醇酸树脂71.7.2水性醇酸树脂81.8醇酸树脂涂料的应用81.8.1独立作为涂料成膜树脂91.8.2醇酸树脂作为一个组分亦称为固化剂94能量衡算204.1计算依据及基准204.2物料带入设备的热量204.3化学反应过程的反应热204.4离开设备物料带走的热量20 4.5所需冷却水总计204.6电能消耗量205主要设备的选型225.1反应釜的设计225.1.1材料选择225.1.2反应釜容积的计算225.1.3釜体的设计225.1.4反应釜的选型225.1.5反应釜容积的计算23 5.2兑稀釜的设计235.2.1兑稀釜容积的计算235.2.2兑稀釜的选型235.3冷凝器的设计245.4填料塔的设计245.4.1塔径的计算245.4.2填料层高度的计算245.4.3填料塔的选型245.5泵的设计255.5.1离心泵的计算255.5.2离心泵的选型255.6储罐的设计25 5.6.1甘油储罐255.6.2亚麻油储罐261.1醇酸树脂的概述醇酸树脂是由多元醇、多元酸和一元酸缩聚而成的线 性树脂，具有合成技术成熟、制造工艺简便、原料易 得以及树脂涂膜综合性能良好等特点。

据有关统计资 料报道，1997年全国涂料总产量为135万吨，其中醇 酸树脂涂料约为35万吨，占合成树脂的52.9%;英、 美等发达国家占30%〜40%,居合成树脂之首但醇 酸树脂涂料也存在一些缺点，如涂膜干燥缓慢、硬度 低、耐水性差等，这将导致施工周期延长，也影响其 应用范围多元醇和多元酸可以进行缩聚反应，所生 成的缩聚物大分子主链上含有许多酯基（一COO—）,11 / 21 范文最新推荐 这种聚合物称为聚酯涂料工业中，将脂肪酸或油脂 改性的聚酯树脂称为醇酸树脂(alkyd resin),而将大 分子主链上含有不饱和双键的聚酯称为不饱和聚酯， 其它的聚酯称为饱和聚酯这三类聚酯型大分子在涂 料工业中都有重要的应用醇酸树脂是以多元醇、有机酸和脂肪酸为主要成分， 通过缩聚反应制备的，是聚酯的一种从某种意上 讲，醇酸树脂是一种& ldquo;大分子”的干性油1.1.1多元醇醇是带有羟基官能团的有机化合物制造醇酸树脂的 多元醇主要有丙三醇(甘油)、三羟基甲基丙烷、三羟 甲基乙烷、季戊四醇、乙二醇、丙二醇等才艮据醇羟 基的位置，分为伯羟基、仲羟基和叔羟基羟基的活 性顺序：伯羟基>；伯羟基>叔羟基。

用三羟甲基丙 烷合成的醇酸树脂具有更好的抗水解性、抗氧化稳定 性、耐碱性和热稳定性，与氨基树脂有良好的相容性 此外还具有色泽鲜艳、保色力强、耐热及快干的优点 乙二醇和二乙二醇主要同季戊四醇复合使用，以调节官能度，使聚合平稳，避免胶化1.1.2有机酸由于生产过程中脂肪酸的种类和用量的不同，对醇酸 树脂的应用性能有决定性影响才艮据生产过程中脂肪 酸的用量不同，将醇酸树酯分为长油度醇酸树脂、短 油度醇酸树脂和中油度醇酸树脂油度（OL）的含义 是醇酸树脂配方中油脂的重量（mO）与树脂理论重量（mr）之比长油度的醇酸树脂光泽度高、柔韧性好， 刷涂性、流平性、耐久性均好于油度低的醇酸树脂 但油度高的醇酸树脂硬度较低，保光、保色性较差 长、中油度醇酸树脂干燥主要靠含油量，因此需要催 干剂，短油度醇酸树脂多靠溶剂挥发成膜1.1.4催化剂若使用醇解法合成醇酸树脂，醇解时需使用催化剂 醇解催化剂可以加快醇解速度，且使合成的树脂清澈 透明，其用量一般占油量的0.02%聚酯化反应也可 范文最新推荐 以加入催化剂，主要是有机锡类1.1.5催干剂催干剂是醇酸涂料的主要助剂，其作用是加速漆膜的 氧化、聚合、干燥，达到快干的目的。

以钴、锰盐和 一些氧化态存在的金属皂等最为常用1.2醇酸树脂的分类1.2.1按改性用脂肪酸或油的干性分：（1） 干性油醇酸树脂：由高不饱和脂肪酸或油脂制备 的醇酸树脂，可以自干或低温烘干，溶剂用200号溶 剂油该类醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜干性油 漆膜的干燥需要很长时间,原因是它们的相对分子 质量较低,需要多步反应才能形成交联的大分子2） 不干性油醇酸树脂：不能单独在空气中成膜，属 于非氧化干燥成膜,主要是作增塑剂和多羟基聚合 物（油）用作羟基组分时可与氨基树脂配制烘漆或与多异氰酸酯固化剂配制双组分自干漆3) 半干性油醇酸树脂：性能在干性油、不干性油醇 酸树脂性能之间1・4不断扩大的品种到目前为止,全国批量生产规模的醉酸树脂和改性醇 酸树脂超过60多种，通用与专用的醇酸树脂涂料1986 年底批准的牌号约有八十多种，其中企业标准牌号至 少在60种以上，如西北油漆厂一家的醋酸树脂涂料企 业标准牌号就有24种，若计算每个色漆牌号的花色品 种，总数要数以百计从腻子、底漆、面漆、磁漆、 清漆到各种专用漆自成一大体系，广泛用于木材建筑 五金家电及其他轻工业产品、车辆、桥粱等各种工业 的漆涂1.5合成醇酸树脂涂料的原料以醇酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。

醇酸树 ，范文最新推荐,脂是由脂肪酸（或其相应的植物油）、二元酸及多元醇 反应而成的树脂生产醇酸树脂常用的多元醇有甘油、 季戊四醇、三羟甲基丙烷等；常用的二元酸有邻苯二 甲酸酐（即苯酐）、间苯二甲酸等醇酸树脂配方的确 定很复杂在理论上要求树脂酸值要低、相对分子质 量要大；在生产工艺上要求反应平稳不胶化:在应用上 为了达到不同目的，又要求制备出不同类型的树脂醇酸树脂可分为两大类，一类是通过氧化干燥的；另一 类非氧化干燥的,后者主要是作增塑剂和多羟基聚合 油从某种意义上来说，氧化干燥的醇酸树脂也可以说 是一种改性干性油干性油的漆膜干燥需要很长时间, 其原因是它们的相对分子质量较低,需要很多反应才 能形成交联的大分子醇酸树脂相当于“大分子 ”的油，只需少许交联点，即可使漆膜干燥,其漆膜 性能当然也远超过干性油漆膜按加入油的种类不同，醇酸树脂可分为干性油（亚麻 油或脱水蓖麻油）和不干性油（蓖麻油、棉子油或椰子油等）两类树脂干性油醇酸树脂直接涂刷成薄层，在室温与氧作用下 转化成连续的固体薄膜，可制成自干型与烘干型的清 漆及磁漆不干性油醇酸树脂则不能直接用作涂料， 而是与其他种类树脂混合作用。

在铁磁物质制造的反应釜中装有一组或几组感应线 圈，当感应线圈中通过工频交流电（50 Hz）时，在其周 围形成的交变磁场作用下，将在反应釜的铁壳中产生 感应电流& mdash;—涡流，工频电感加热利用涡 流在铁壳中所产生的热量进行加热1.6.4电阻远红外加热电阻远红外加热是用不锈钢作电阻带，当电流通过时 将电能转变为热能，此热能传导给反应釜一侧涂有远 红外涂料的陶瓷碳化硅板，激发远红外涂料中的金属 氧化物原子，可提高远红外辐射能，而碳化硅板既以 热传导又以远红外热辐射形式向反应釜加热，现已有 电阻远红外加热的标准件供应1.6.5导热油加热为了加热均匀，精确地调控温度和安全生产，国内外 涂料厂商，在醇酸树脂生产中广泛采用导热油加热， 导热油加热流程主要有以下几种形式采用导热油加热具有传热均匀，输送方便，可在较低 压力下得到较高的温度，设备相对简单，投资不高， 操作控制容易，利于提高树脂质量，热效率较高，节 能效果显著，较明火加热安全，经济效益十分显著 而且燃料可采用煤、轻柴油、天然气和煤气等1.7对醇酸树脂涂料的改性研究随着石油化学工业的飞速发展，涂料用高性能成膜物 树脂& mdash;—环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸 树脂、氯化聚烯烃树脂、有机硅和氟碳树脂等不断涌 现，满足了国民经济发展对涂料保护、装饰和功能性 的多方面的需求。

醇酸树脂涂料具有彳艮好的施工性和初始装饰性,但也 存在一些明显的缺点：涂膜干燥缓慢，硬度低，耐水 性、耐腐蚀性差，户外耐候性不佳等，需要通过改性 来满足性能要求1.7.1丙烯酸改性醇酸树脂丙烯酸改性醇酸的制备工艺和原理基本成熟，醇酸树 脂和丙烯酸树脂优势互补，其性能一耐候性、装饰性 和快干都得到认可但是在中国市场上一直未形成气 候，主要原因是产品的产业化程度不高，性价比优势 不够明显，应用、推广力度不够1 •主要原料（1）多元酸水性醇酸树脂的合成主要采用脂肪酸法，该法所得树 脂结构、组成均一，分子量分布也比较均匀其多元 酸单体同溶剂型基本相同，应尽量选用抗水解型单体 所用二元酸主要有苯酐（PA）、间苯二甲酸（IPA）、 对苯二甲酸（PTA）、己二酸（AD）、壬二酸（AZA）, 比较新的抗水解型单体有四氢苯酐、六氢苯酐、1, 4- 环己烷二甲酸（1, 4-CHDA）;单元酸有月桂酸（LA）、 苯甲酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻 油酸、桐油酸等，其中月桂酸（LA）、苯甲酸、油酸 用于水系短油度醇酸树脂的合成，亚油酸、亚麻酸、 豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸用于可自干水系中、 长油度醇酸树脂的合成。

醇酸树脂中引入IPA有利于 提高分子量，对提高涂膜干燥速率、硬度、耐水性亦 有好处，但其熔点高（330°C ）,与体系混熔性差，活 性较低，用量不能太高，一般为占二元酸的30% （mass ratio） o AD、马来酸酐的引入可调整涂膜的柔韧性 水性醇酸树脂系由多元醇、多元酸与植物油（酸）或其 他脂肪酸经酯化、缩聚而成的高酸值低黏度树脂该 树脂用有机胺中和后制得的水性涂料具有干燥快、附 着力强、硬度高、耐冲击性优良及VOC排放量极低 等特点但由于水性醇酸树脂分子链上二的酯键在弱 碱性条件下较易水解，使涂料贮存稳定性降低，所以 水性醇酸树脂的应用受到一定限制通过优化配方设 计，并用顺丁烯二酸酐化油及 2 , 2-二羟甲基丙酸 （DMPA）加以改性，生产工艺安全、简便、制得了贮存 稳定性及水溶性优良、相对分子质量分布均匀的水性 醇酸树脂由该树脂配制的自干型水性醇酸树脂漆已 达到或超过同类溶剂型涂料的性能指标1.8醇酸树脂涂料的应用醇酸树脂是涂料用合成树脂中产量最大、用途最广的 一种它可以配制自干漆和烘漆、民用漆和工业漆以 及清漆和色漆醇酸树脂的油脂种类和油度对其应用 有决定性影响作为木器装饰涂料的水溶性醇酸乳液型涂料是由一定 相对分子质量的醇酸树脂经乳化工艺制得的。

该树脂 相对分子质量小,渗透性强,可渗透到木材中而不需要 添加成膜助剂,VOC排放量也低如果能减小储存过程 中产生的小分子,提高其干燥和稳定性，作为环保型的 木器涂料,醇酸树脂能得到很大的市场份额1.8.6铁道车辆装饰涂料17 / 21，范文最新推荐, 范文最新推荐 近年来,铁道车辆的涂料档次和涂装工艺水平有较大 的提高曹立安等研制开发了水溶性厚浆醇酸树脂漆 产品具有良好的物理机械性能、耐腐蚀性和耐候性 Wang等从事水溶性厚浆醇酸树脂漆的研制，制备出可 一次成膜的高压无气喷涂产品，应用前景较好1.8.7汽车工业装饰涂料汽车涂料产量占涂料总产量的15%〜20%,在涂料工业 中占有举足轻重的地位美国颁布了洛杉矶“66 环保法规& rdquo;后,世界众多国家的汽车涂料的研制 与开发迫于环保压力已经开始向水性化发展在我国， 水溶性醇酸树脂涂料早已在阳极电泳底漆中得到应用, 但还需要得到进一步发展国外车身涂料底漆用的主 要漆基就包括各种改性的醇酸树脂、环氧树脂等优质 的水溶性树脂日本专利利用回收的聚酯制备的水性 醇酸树脂分散体及其涂料与金属干料配漆,涂覆于脱 脂软钢板上得到了耐腐蚀性优异、强度相当于铅笔硬 度3B的涂膜。

1.8.8建筑领域涂料2000年我国建筑涂料需求量100多万吨，在我国建筑涂 料中，外墙涂料占49%,内墙涂料占21%,其余30%为地 坪涂料等我国建筑涂料中溶剂型涂料占60%,当然 内、外墙涂料以水性涂料为主,但其中低中档品种占 70%,而且在高档产品的研发和市场推广方面，国产品 牌显得力不从心；以至于诸如立邦漆等国外品牌短短 几年内就在国内家喻户晓1.10醇酸树脂的合成工艺醇酸树脂的合成工艺按所用原料的不同可分为（1）醇 解法；（2）脂肪酸法从工艺上可以分为（1）溶剂法；（2）融融法融融法设备简单、利用率高、安全，但 产品色深、结构不均匀、批次性能差别大、工艺操作 较困难，主要用于聚酯合成醇酸树脂合成主要采用 溶剂法生产溶剂法中常用二甲苯的蒸发带出酯化水， 经过分水器的油水分离后重新流回反应釜，如此反复， 推动聚酯化反应的进行，生成醇酸树脂1.10.1醇解法醇解法是醇酸树脂合成的重要方法由于油脂与多元 酸（或酸酐）不能互溶，所以用油脂合成醇酸树脂时 要先将油脂醇解为不完全的脂肪酸甘油酯（或季戊四 醇酯），不完全的脂肪酸甘油酯是一种混和物，其中 含有单酯、双酯和没有反应的甘油及油脂，单酯含量 是一个重要指标，影响醇酸树脂的质量。

1.10.2脂肪酸法脂肪酸可以与苯酐、甘油互溶，因此脂肪酸法合成醇 酸树脂可以单锅反应同聚酯合成工艺、设备接近 脂肪酸法合成醇酸树脂一般也采用溶剂法反应釜为 带夹套的不锈钢反应釜，装有搅拌器、冷凝器、惰性 气体进口、加料、放料口、温度计和取样装置为实 现油水分离，在横置冷凝器下部配置一个油水分离器， 经分离得二甲苯溢流回反应釜循环使用年产1000 吨醇酸树脂的车间工艺设计+文献综述（10）:21 / 21。