Page 49 - 《涂层与防护》2020年第2期

周韦明，等：工程机械用聚酯树脂的合成及性能研究

表 7 本研究合成的聚酯树脂和通用型树脂白色涂层的固化度数据
固化 △H
品种 开始温度/℃ T g/℃ 终点温度/℃
开始温度/℃ 峰值温度/℃ 终点温度/℃ (J/g)
SJ4X 51.84 56.14 60.5 147.64 193 242.47 -12.08
SJ4X,80 μm 68.3 73.44 80.05
SJ4X,150 μm 70.29 74.86 81.28 128.63 154.24 169.74 -0.8703
SJ4T 56.12 60.22 64.69 139.21 185.3 234.17 22.687
SJ4T,80 μm 69.05 73.94 82.09
SJ4T,150 μm 71.52 75.52 80.17

涂层表面密密麻麻的小分子物质，这些物质就是我们
通常定义的起霜物质。 而在本研究所合成的聚酯树
脂表面只有少量的较大的颗粒，可以进一步证明所含
保光率/% 起霜物质的量的下降。 结合图 5，可以得出本研究所
合成的聚酯树脂具备低起霜性能的特征。

老化时间/h
图 4 本研究聚酯树脂和我司通用型聚酯树脂制备成的白色
涂层的 UVB 测试得到的人工老化实验数据（横坐标为测试 图 6 本研究所合成聚酯树脂和通用型聚酯起霜实验测试之
时间，纵坐标为保光率）。 后的涂层在 10 倍显微镜下的照片
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机械用树脂表面反光明显。 随后用手指在表面轻轻擦 据 MartinazzoF 等的研究 ，起霜物质为二十二元
拭可以发现 SJ4T 表面轻微手印而 SJ4X 表面明显呈 环结构即 2 个分子对苯二甲酸与 2 分子的新戊二醇
现出灰蒙蒙的小分子(见红色虚线区域)。 结合上述发 缩合成环而成。 假设酯化反应到某一个过程，此时体

现可以看出，本研究合成的工程机械用树脂具备良好 系内部全部为两个对苯二甲酸和新戊二醇的分子形
的耐起霜性能。 成的线性结构，即：

此时体系可能存在着如下反应：⑴进一步地酯化成聚
合度为 4 的直链聚酯；⑵或者生成环状起霜物质。 根
据吉布斯自由能的相关理论，化学反应自由能变化由
聚合熵变和焓变组成，即△G＝△H-T△S 。 根据理论
可 以 知 道 反 应 ⑴ 的 △H <0, △s >0， 此 时 △△G 1 =
图 5 本研究聚酯树脂和通用型聚酯树脂制备成的黑色涂 △H 1-T△S 1<0，且随着温度 T 的增加而降低，因此升
层起霜实验之后涂层表面的照片 高温度有利于反应的进行；在反应⑵中，反应之后环
为了进一步获取涂层表面信息，采用 10 倍放大 状结构变的更加刚性，此时△H<0, △s<0，因此随着温
显微镜来观察涂层表面。 首先测试涂层烘烤固化之
度 T 的增加而增加，最终当温度 △H 2 时△G 2>0，
后的单板，实验发现无法聚焦，因此无法给出样板显 △S 2
微镜照片；随后分别测试了起霜之后的样板并给出了 此时反应无法向正方向进行。 因此实现无霜的路线之
显微镜照片（图 6）。 从图中可以看出通用型聚酯树脂 一是提高酯化温度， 此时不利于起霜物质的生成，实

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