常见涂料用合成树脂种类介绍

1.涂料用天然橡胶衍生物及合成橡胶

天然橡胶衍生物及合成橡胶是橡胶涂料的主要成膜物质，具有优良的耐水性和耐化学腐蚀性，特别具有优良的耐碱性。

（1）氯化橡胶 将天然橡胶塑炼后，制成溶液，在催化剂的存在下，通氯气氯化即可制得氯化橡胶。氯化后的产物极性增加，涂膜的附着力增强，溶解性得到改善。氯化程度不同，产物的含氯量也不同。涂料用氯化橡胶的含氯量为65％～68％，主要是三氯化物和四氯化物的混合聚合物。

氯化橡胶为白色粉末或细片状松软固体，能溶于芳香族烃类、氯代烃类、酯类、酮类溶剂，不溶于水、酒精及石油溶剂。

氯化橡胶涂料有很多优良性能，它的涂膜坚硬、稳定、耐酸、耐碱、耐霉菌、涂膜的水蒸气渗透性低，耐久性好，干燥快。并能与其他树脂有较好的相溶性，故可将其加入到其他涂料中，以减少涂膜干燥时间，增加硬度，提高耐磨性和耐候性。

（2）环化橡胶 在催化剂的存在下，天然橡胶的苯溶液可制得环化橡胶。环化橡胶是白色粉末，软化点120～140℃，可溶于煤焦油和石油溶剂等，不溶于乙醇。

环化橡胶常用来改进油性清漆的耐光性、耐热性、耐酸碱性，用作防腐漆及皮革漆。

（3）丁苯橡胶 由丁二烯和苯乙烯共聚制得，当聚合物中丁二烯含量高时，涂膜较软；苯乙烯含量高时，涂膜较硬。丁苯橡胶树脂色淡黄，能溶于芳烃、酮、酯类溶剂。涂膜透明，耐酸碱、耐水、耐醇和植物油。耐磨性极好，干燥速度快。

溶液型丁苯橡胶，可制成防腐涂料、纸张涂料、金属底漆等。

2.涂料用酚醛树脂

酚醛树脂由酚类和醛类缩聚而成。通常所用的酚类有苯酚、甲酚、二甲酚、双酚A等，醛类有甲醛、糠醛等。最初用苯酚和甲醛缩合制备涂料酚醛树脂，按照反应体系内的苯酚和甲醛的比例不同及反应介质pH值的不同，可分别制成热塑性或热固性酚醛树脂，酚醛树脂类型与反应条件关系见表10-5。

表10-5 酚醛树脂类型与反应条件关系

苯酚与甲醛缩合得的树脂，具有优异的耐酸碱，耐腐蚀，耐热等性能，溶于酒精，但不溶于干性油及大多数溶剂，故只宜作为粘合剂或醇溶性清漆使用。若要求树脂有较好的油溶性，可采用邻、对位上含有三个以上碳原子取代基的酚类为原料制酚醛树脂。随着烃取代基的增加，酚的极性下降，开始具有烃的性质，从而提高了油溶性，制备油溶性酚醛树脂常用的取代酚有对叔丁酚、对异戊酚等。若用松香改性苯酚-甲醛缩聚树脂除可使树脂的油溶性变好外，还可使树脂性能得到改善。

油溶性酚醛树脂与松香改性酚醛树脂和油制成的涂料，具有突出的耐水、耐酸碱、耐热和耐蚀性能，后者的耐久性更好。

3.涂料用环氧树脂

凡含有环氧基团，并可以树脂化的高分子化合物统称为环氧树脂。在各类环氧树脂中，应用最多的是环氧氯丙烷与双酚A缩聚而成的双酚A型环氧树脂，它又称通用环氧树脂或标准环氧树脂，简称环氧树脂。

环氧树脂的分子结构式为：

不论分子链长短，分子链的两端基本上都是环氧基。

环氧树脂是一种粘稠的液体或固体，贮存稳定性好。常温下树脂相对分子质量在500以下时是液体，大于500时则逐渐过渡到固体。

随着树脂相对分子质量的增加，树脂的溶解性下降，酮、酯、醚醇类和氯化烃类对环氧树脂有较好的溶解能力；芳烃和醇类对树脂的溶解能力较差，但芳香烃和醇类混合后，则是中相对分子质量环氧树脂的良好溶剂。为降低成本，改善涂膜的性能和涂料的施工性能，提高溶剂的溶解能力，涂料工业常采用混合溶剂作为环氧树脂的溶剂。一般来说，环氧树脂与芳香族聚合物是混溶的，但不与脂肪族聚合物相混溶。在涂料工业中，常利用这一特点将环氧树脂和许多涂料用合成树脂并用，经高温烘烤后，交联而成性能优异的涂膜。

环氧树脂可以与多种合成树脂混溶，如酚醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂等。这些树脂都含有能与环氧树脂反应的活泼基团，可与环氧树脂发生交联反应。这些树脂各具有一定的优良性能，将其引入环氧树脂中，会赋予树脂某些优良性能。如用酚醛树脂作固化剂，可以提高环氧涂膜的韧性，而且涂膜色泽变浅。合成树脂在此除起固化作用外，对涂膜还起改性作用，所以应用越来越多。

环氧树脂涂料具有很高的抗化学腐蚀性和抗热性，对金属、玻璃、陶瓷等都有极强的附着力，耐磨性极好，在包装容器用涂料尤其是罐头内壁涂料中占有重要地位。(www.xing528.com)

4.涂料用醇酸树脂

用单元酸（通常是脂肪酸）改性的多元醇与多元酸的聚酯称为醇酸树脂。

醇酸树脂由单元酸、多元酸或酸酐与多元醇共同酯化聚合而得，以最常用的单元脂肪酸、苯二甲酸酐和甘油为例：

式中R为脂肪酸的链烃基。这种线型分子，通过R基中双键的氧化聚合，进一步交联成体型大分子。

按醇酸树脂含脂肪酸（油）的多少，可把醇酸树脂分成短油度——含油35％～45％，中油度——含油46％～60％，长油度——含油60％～70％和极长油度——含油＞70％四种，其中极长油度醇酸树脂主要用于油墨及调色基料。

油度的计算方法：

式中树脂的理论产量等于苯二甲酸酐用量、甘油用量与脂肪酸（油）用量之和减去酯化时所生成的水的量。

醇酸树脂属于体型热固性树脂，如果用这种树脂直接制作涂料，因这种树脂性脆裂，而且不能在有机溶剂中溶解，结果涂料就无法使用。因此要使醇酸树脂在涂料中得到应用，就必须设法使它能溶解在溶剂中，解决的办法就是在醇与酸的缩聚过程中加入一个能溶于有机溶剂的物质进行共缩聚。因为干性油是三个长碳链的油酸和甘油的酯化物质，链烃在油的结构中占很大比重，因而结构相似的链烃、环烃、二甲苯就能溶解油脂。所以利用干性油和醇、酸进行共缩聚就可以使醇酸树脂溶于有机溶剂中。另一方面油作为一种成膜物质与纯醇酸共缩聚，将改变纯醇酸树脂的成膜性，如改善成膜物质的脆裂性，提高柔韧性（因为油的成膜物是柔韧的），使涂膜具有良好的弹性、耐冲击性，总之，用油改性不仅改善了醇酸树脂的不溶解性，而且提高了它的成膜性能。此外、醇酸树脂还可以与其他多种树脂配制成多种多样的涂料品种。

聚合所用油的种类和油度对醇酸树脂的性能有非常重要的影响。醇酸树脂的粘度随油度的增加而减小，而其在脂肪溶剂中的溶解度随油度的增加而增大。一般短油度醇酸树脂为硬的粘稠状，溶于二甲苯、甲苯等芳烃溶剂；中油度醇酸树脂等用芳烃和脂肪烃的混合溶剂；长油度的醇酸树脂为软的树脂状物，可溶于脂肪族溶剂。不同油度的醇酸树脂的涂膜硬度、干燥性能、韧性、附着力等也不同。

醇酸树脂可以单独制成清漆和各种色漆，涂膜干燥后，能形成高度网状结构，不易老化，耐候性好，光泽持久，涂膜有良好的附着力和弹性。也可用其他树脂如酚醛树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸酯等改性，以改善它的耐化学药品性和耐水性。还可以与硝酸纤维、氨基树脂、环氧树脂、过氯乙烯树脂等并用，以降低这些树脂的成本，提高和改善涂料产品的性能。由于上述优点，醇酸树脂已成为涂料中产量占第一位的树脂。

5.涂料用氨基树脂

涂料用氨基树脂是某些含氨基（—NH₂）的化合物与醛类反应，再用醇类醚化而制得的能溶于有机溶剂的树脂。

在涂料工业中，用量最多的氨基树脂是丁醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂，其次是六甲氧甲基三聚氰胺甲醛树脂。树脂的固化方式为加热后自身固化，固化时需加热，故许多烘干型涂料都含有氨基树脂。它的特点是色浅，几乎接近水白色，涂膜光亮坚硬、耐水、耐碱但涂膜有些过分坚硬而发脆，附着力差。所以氨基树脂很少单独使用，常与醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂等混用。

6.涂料用丙烯酸树脂

用丙烯酸酯或丙烯酸类单体所制得的聚合物统称丙烯酸树脂，在涂料工业中，可采用热塑性和热固性两类丙烯酸树脂。丙烯酸树脂涂料具有以下优点：色浅，一般可以达到水白程度，且透明度极高，耐光、耐候、户外曝晒耐久性好，紫外线照射后不易分解或泛黄；能耐酸、碱、盐和洗涤剂的作用，防潮防霉性好。使用温度范围宽，如热塑性丙烯酸酯树脂在较高温度下软化，冷后可复原，热固性树脂在170℃下不分解，不变色。

7.涂料用乙烯类树脂

乙烯类树脂是由含有CH₂＝CHX（其中X不是烷基）基础结构的一些单体（如氯乙烯、醋酸乙烯、偏氯乙烯、过氯乙烯等）聚合或共聚而得。乙烯类树脂涂料具有耐候性好，耐水性、防霉性、柔韧性好的优点，且快速自干，广泛用在纸包装，食品包装等领域中。

8.涂料用聚氨酯树脂

聚氨酯树脂由多异氰酸酯与多元醇聚合而成，全称为聚氨基甲酸酯，其结构为：

由于聚氨酯分子中具有强极性的氨基甲酸酯基团，所以聚合物具有高强度、耐磨、耐溶剂等特点。聚氨酯涂料的固化温度范围宽，有在0℃时能正常固化的室温固化漆，也有在高温下固化的烘漆。涂膜附着力好，柔软有弹性，有较全面的耐化学药品性，并可与多种树脂并用制成性能优良的高级涂料。