杜邦公司推出無環(huán)境公害的新型溶劑-羧酸元酯(DBE),簡稱二元酯。它是一種高沸點和強溶解力的含氧溶劑,可以替代異佛爾酮、乙二醇和丙二醇醚及其酯類等溶劑,在涂料工業(yè)有廣泛的應用。
二元酯的特點
成本低、毒性??;高溶解力和由此帶來的流動性和流平性的改;可提高漆膜的柔韌性和附著力;提高顏料(如Ti0z)的遮蓋力,增加光澤;可以同大多數(shù)溶劑混溶;能溶解涂料工業(yè)中廣泛使用的樹脂,如環(huán)氧樹聚酯樹脂、丙烯酸樹脂和醇酸樹脂等;可減少漆膜針孔,凹陷等弊病。[1]
二元酯的物理化學、安全數(shù)據(jù)[1]
二元酯的應用[1-2]
混合二元酸二甲酯是由三種二價酸酯組成的混合物(杜邦命名DBE,首諾命名DME,國內(nèi)又名NME)、俗稱尼龍酸二甲酯,是由已二酸二甲酯CH3OOC( CH2)4COOCH3、戊二酸二甲酯CH3OOC( CH2)3COOCH3和丁二酸(琥珀酸)二甲酯CH3OOC(CH2)2COOCH3,三種良好環(huán)境溶劑的組合,正是由于這種獨特的構成,使二元酯成為一種是低毒、低味、無色透明的液體,有淡淡酯的芳香味,具有極好的溶解能力,是一種穩(wěn)定性良好、使用安全、可生物降解的環(huán)保型高沸點溶劑,廣泛用于汽車涂料,彩色鋼板涂料,罐頭涂料,漆包線和家電料、家具木器涂料等行業(yè)。
二元酯主要作為溶劑型涂料的溶劑和助溶劑,二元酯可以應用于各種烘烤型涂料中,如罐頭內(nèi)、外壁涂料、卷材涂料、工業(yè)維護性涂料、汽車漆、汽車修補漆等。同時二元酯也可用于脫漆劑的組合溶劑、膠版及凹版印刷油墨用溶劑、去油墨劑等。
二元酯作為溶劑通常要和其它溶劑混合使用,其溶劑搭配和在混合溶劑中的量,可以通過Hansen溶解度參數(shù)概念加以初步確定。
不同樹脂中使用二元酯的參考配方如下:
二元酯的合成[2]
李艷嶺以工業(yè)副產(chǎn)物混合二元酸(DBA)和甲醇為原料,分別用復合固體酸和PW12/SiO2為催化劑催化合成混合二元酯(DBE),對比發(fā)現(xiàn)兩種催化劑條件下的合成條件均為甲醇和酸(DBA)摩爾比為3.5,催化劑的用量均為混合二元酸(DBA)質量的2%,反應時間均為4 h,載水劑加入量均為50 mL/100 g DBA,在此條件下,兩種催化劑下的 二元酯收率均接近85%,產(chǎn)品酯的總質量分數(shù)均在98.6%以上,且兩種催化劑重復使用5次時,二元酯收率均大于70%。
報道中使用的混合二元酸(DBA)為白色固體,其質量組成為:己二酸68%,皮二酸8.6%、丁二酸6%,其余雜質為酸醉類物質。用100 g DBA和一定最甲醇,并用50 mL的甲苯作為 載水劑進行二元酯的加熱酯化反應,反應結束后,分離出催化劑,常壓蒸餾出甲苯輕組分,然后用減壓蒸餾收集真空度為0.09MPa時的100-200℃的餾分即為二元酯產(chǎn)品。
參考文獻
[1] 楊重銘. 一種新型無公害溶劑羧酸二元酯(DBE)[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝, 1996(01): 41-42.
[2] 李艷嶺, 劉鋼. 兩種催化劑合成混合二元酸二甲酯的對比研究[J]. 廣州化工, 2014, 42(21): 105-106+123.