Page 47 - 《涂层与防护》2020年第2期
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周韦明，等：工程机械用聚酯树脂的合成及性能研究
能一般；本研究所合成聚酯树脂制备成的涂层水煮之 优异的耐水煮性能。 因此可以满足工程机械在水环境
后光泽保持率为 86%（白色）和 80.6%（黑色），以及黑 或者高湿环境下的使用。
色涂层在水煮之后基本未发生发花现象，显示其具备 图 2 是本研究聚酯树脂和我司通用型聚酯树脂
吸收强度
波数/cm -1 波数/cm -1
图 2 本研究聚酯树脂和我司通用型聚酯树脂制备成的白色涂层水煮前和水煮之后的中红外吸收谱图。 为了便于识别，本谱
图将其分成两部分即指纹区域和羟基振动峰区域
制备成的白色涂层水煮前和水煮之后的中红外吸收 异的耐水煮性能。
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谱图。 从图中可以看出 1 723 cm 处是酯基中 C=O 的
2.3 厚涂以及固化条件波动的影响
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伸缩振动峰；1 018 和 874 cm 处是苯环的对位取代
吸收峰；2 968 和 2 877 cm 处是甲基中 C-H 伸缩振 由于部分工程机械用零件在喷涂过程中需要厚
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动峰 ；3 433~2 628cm -1 中 宽的 吸收 峰 代 表 为-COOH 涂， 因此此时需要考虑厚涂时涂层的相关机械性能。
中 O-H 的伸缩振动吸收峰。 通过此红外光谱可以发 部分底材较厚的零件在加热烘烤过程中可能升温较
现该涂层中的主要成份为对苯二甲酸和新戊二醇，结 慢以及异形零部件在升温过程中不利于传递等特征，
果和实验中的配方吻合。 图 2 中可以看出，无论是通 造成涂层的实际烘烤温度低于或者高于 200 ℃，因此
用型聚酯树脂和本研究所合成的聚酯树脂在水煮前 需要考虑不同固化条件下涂层的相关性能。 表 6 是白
和 水煮 后 O-H 的伸 缩 振 动 吸 收 峰 的 强 度 显 著 的 增 色涂层下本研究所合成的聚酯树脂和通用型树脂的
加，显示水煮会导致酯基分解成羟基和羧基。 为了表 相关性能汇总。 从表中可以看出，本研究所合成聚酯
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征水解程度，采用羟基的吸收强度（3 417 cm ）和对 树脂在 180 ℃/10 min 和 230 ℃/10 min 的固化条件下
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苯二甲酸 （1 018 cm ） 的吸收强度的比值 （3 417/1 其机械性能和 200 ℃/10 min 接近，表现为优异的机械
018）来表示羟基的相对含量，计算结果见表 5。 性能。 通用型聚酯树脂 SJ4X 在 180 ℃/10 min 的固化
表 5 本研究所合成聚酯树脂和通用型树脂白色涂层水煮前 条件下表现为正冲 50 cm、反冲 40 cm，显示其冲击性
后羟基相对强度比值 能轻微的下降。 分析认为该性能主要是由于 SJ4X 的
树脂品种
项目 活性偏低， 当降低烘烤温度时造成其固化度不足，此
SJ4T SJ4X
时其冲击性能呈现出下降的趋势。
水煮前 0.0359 0.0704
在厚涂时发现本研究合成的工程机械用树脂的
水煮后 0.1948 0.5057
冲击性能仍然是正反冲 50 cm，而通用型树脂正冲 50
水煮后/前强度比值 5.43 7.18
cm、反冲 40 cm，显示在厚涂时本研究合成的聚酯树
从表 5 中可以明显看出， 涂层在水煮前和水煮 脂机械性能未发生变化而通用型树脂出现了显著的
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-1
后，3 417 cm /1018 cm 的相对强度呈现出显著的增 下降。 对比板面的其余数据如色差变化、弯折和板面
加过程，显示水煮的机理主要为酯键分解成羧基和羟 信息等，两者性能接近。 因此可以得出本研究所合成
基。 对比发现本研究所合成聚酯树脂涂层水煮后前该 聚酯树脂适合于厚涂以及涂层表面温度波动时的涂
强度比值为 5.43，而通用型树脂涂层水煮后前的比值 装，适用于工程机械领域。
为 7.18，进一步证明了本研究所合成聚酯树脂具备优 图 3 是本研究合成聚酯树脂和通用型聚酯树脂
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