概述^{【1】【2】【3】}

催干劑是一種油漆的添加劑。 它能加速漆膜的氧化、聚合、干燥。 2- 乙基己酸鋯是一種新型的油漆催干劑。 傳統(tǒng)的油漆催干添加劑是環(huán)烷酸的鈷、錳、鉛、鋅、鈣鹽 ,其中鉛鹽約占 1/3,但鉛鹽作為一種有毒物質(zhì)越來越受到嚴(yán)格限制。 鋯鹽催干劑不僅可以完全替代鉛鹽 ,且用量也少的多 (大約少 1/4)。 還可替代約 60%價格昂貴的鈷鹽以及顏色深和毒的錳鹽。 此外鋯鹽催干劑還可大大改善漆膜的附著力和硬度、保色性和耐水性等等。 可見鋯鹽催干劑是一種難得的好催干劑。同時用 2- 己基已酸代替環(huán)烷酸 ,可克服環(huán)烷酸色深、有味、質(zhì)量不穩(wěn)定等不足 ,所以 2- 乙基已酸鋯作為油漆催干劑優(yōu)點(diǎn)明顯 ,色澤淺、無毒、節(jié)省貴重金屬 ,可降低成本 ,并可大大改善油膜的質(zhì)量。關(guān)于鋯的催干機(jī)理 ,目前研究的不太多 ,但從鋯在絡(luò)合物中的數(shù)量 6或者 8,可見它與配位體的絡(luò)合能力較強(qiáng) ,有利于與油漆中的極性基團(tuán)絡(luò)合成更大分子量的配位絡(luò)合物。2- 乙基已酸鋯除作油漆催干劑外 ,還可用于汽油漆加劑 ,潤滑油極壓添加劑 ,硬質(zhì)硅酸鋯樹脂的萃取劑 ,防水劑 ,染色劑等多種用途。

傳統(tǒng)醇酸漆采用鈷、鉛、錳等催干劑來控制漆膜的干燥時間。鈷催干劑為主催干劑，是影響漆膜表干的主要催干劑，不可替代。錳催干劑有一定促進(jìn)表干及實(shí)干的作用，但不明顯，而且易產(chǎn)生副作用，顏色深，很難用于淺色漆。鉛催干劑實(shí)干效果顯著，與鈷催干劑搭配使用可有效控制漆膜干澡時間，且漆膜性能優(yōu)異。鉛鹽顏色較淺，可用于各種淺色漆。由于環(huán)保力度的加強(qiáng)，鉛催干劑因其毒性在各種涂料中被禁用。國際標(biāo)準(zhǔn) NOP/,$)—" 對玩具漆明確規(guī)定可溶性 QR 含量不大于 *# KG S TG。國家標(biāo)準(zhǔn) U+ /!!,—// 對鉛筆漆也規(guī)定總 QR 含量小于 $ .## KG S TG，可溶性 QR 含量小于 $.# KG S TG。這就要求尋找對環(huán)境友好且更為有效的催干劑，異辛酸鋯就是一種能有效替代異辛酸鉛的新型催干劑。鋯的促表干作用十分優(yōu)異、色澤淺、無毒、高效，加入到涂料中，漆膜性能良好，因而在許多催干體系中可取代鉛催干劑。國外普遍采用鋯與鈷組成的鈷鋯系列催干劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋯 - 鉛催干劑體系。鋯催干劑是配位型聚合催干劑，經(jīng)配合使用后，能進(jìn)一步發(fā)揮其他催干劑的作用，使漆膜的硬度、附著力、色澤、耐水性等性能有較大的改善。另外，鋯催干劑的優(yōu)點(diǎn)是色澤淺、無毒。而鉛催干劑應(yīng)用在白色或淺色漆中，會與空氣中的硫化物作用而變色，使漆膜變暗。在氣干型醇酸磁漆中代替鉛可改進(jìn)光澤及保光性，同時又有好的白度。用于白色氨基烘漆可提高硬度，并且不泛黃。用于鋁粉漆，不會降低鋁粉漆的漂浮性，使鋁粉漆具有良好的光澤及亮度。

2-乙基己酸鋯的介紹

2-乙基己酸鋯催干劑(以下簡稱為鋯催干劑)是近年來研發(fā)的一種新型催干劑，由異辛酸鈉與氧氯化鋯反應(yīng)制得，通常以 200 號溶劑油稀釋而成的有機(jī)酸金屬皂，能加速漆膜的氧化、聚合、干燥，在許多油漆、油墨催干體系中能有效地替代越來越受到嚴(yán)格禁止的鉛催干劑、顏色深且有毒的錳催干劑以及減少價格昂貴的鈷催干劑用量。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，使用鋯催干劑代替鉛催干劑，可縮短漆膜干燥時間。鋯催干劑是一種配位型聚合催干劑，鋯以陰離子羥基化鋯多聚體形式存在，對羥基及羧基等有機(jī)物具有較強(qiáng)的結(jié)合力，能與樹脂中的羥基或其它極性基團(tuán)絡(luò)合生成更大分子量的配位絡(luò)合物，成為漆膜的組成，具有獨(dú)特的催干性能。鋯催干劑雖促進(jìn)漆膜實(shí)干不如鉛催干劑快，但其綜合性能優(yōu)于鉛催干劑，與鈷配合用于白醇酸磁漆中，漆膜具有良好保色性且不泛黃；它具有色澤淺、無毒、節(jié)省貴重金屬的特點(diǎn)，大大改善漆膜的質(zhì)量?？梢婁喆吒蓜┦且环N難得的環(huán)境友好型催干劑，主要用作油漆、油墨的催化干燥劑，不飽和樹脂促進(jìn)劑和子午線輪胎的膠黏劑。

性能及用途^【4】

鋯催于劑是配位型聚合催干劑，對其他催于劑有強(qiáng)烈的促進(jìn)作用，能有效地提高鈷、錳皂催干效率，亦有輔助作用，本身還具有類似鉛皂的催于性。鋯催干劑在氣于型醇酸磁漆中代替鉛可改進(jìn)光澤及保光性，同時又有好的白度及保色度。鋯催干劑用于白色氨基烘漆，可提離硬度，并具有不泛黃性。用于鋁粉漆，不會降低鋁粉的漂浮性，使鋁粉漆具有良好的漂浮穩(wěn)定性及亮度。 

用量

用量一般為物料總量的0。03％～0．2％。于調(diào)漆階段加入并攪拌均勻。

反應(yīng)原理

合成方法^【5】

首先將氯氧化鋯溶解到裝有攪拌器、回餾冷凝器和溫度計的4口燒瓶中，加堿液調(diào)pH值在2～3左右，然后加入適量的溶劑油，加熱攪拌，在50～600C溫度下，投入已制備好的異辛酸鈉溶液，反應(yīng)一段時間后，將溶液倒入分液漏斗中，靜置分層，分離出下層的水相，再用溫水水洗2～3次，上層的油相經(jīng)減壓蒸餾，分離出少量的水液，所得的油相即為異辛酸鋯產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]于霽厚,劉文彬,劉淑娟,車琳,張智,傅愈康.合成2-乙基己酸鋯的研究[J].化學(xué)與粘合,1997(01):32-33+40.

[2]劉懷清.高效催干劑2-乙基己酸鋯的工藝研究及其用途[J].廣東化工,2009,36(05):31-33.

[3]周繼鑫.環(huán)境友好型催干劑異辛酸鋯的合成工藝[J].現(xiàn)代涂料與涂裝,2005(02):30-31.

[4]耿星主編,現(xiàn)代水性涂料助劑手冊,中國石化出版社,2007年06月第1版,第584頁

[5]遼寧省首屆學(xué)術(shù)年會暨第四屆青年學(xué)術(shù)年會編委會編,遼寧省首屆學(xué)術(shù)年會暨第四屆青年學(xué)術(shù)年會  論文集  數(shù)、理、化與交叉學(xué)科分冊,東北大學(xué)出版社,,第8頁