Page 52 - 《涂层与防护》2020年第2期

林越呈，等：不含 TMA 混合型粉末涂料用聚酯树脂的合成与性能研究

新产品。 由于降低了固化剂的用量，想要完全固化就
1.3 聚酯树脂的制备
必须增大聚酯树脂的反应活性。 一般情况下，可通过
加大活性单体用量的方法来增加树脂的活性，但随着 1.3.1 基础配方
支化度较高的活性单体如三羟甲基丙烷和偏苯三酸 参考配方见表 1。
酐配量的增加会引起板面流平性能的逐渐下滑，会产 表 1 不含 TMA 的混合型聚酯树脂合成基础配方
[1]
生较为明显的桔皮现象 。 物料名称 w/%
近年来国家对经济发展模式作了调整，将环境保 EG 0.0~5.0
护作为我国经济可持续发展的基础。 迫于环保态势和 NPG 30.0~35.0
市场需求，国内粉末涂料生产企业对聚酯树脂产品的 TMP 0.3~0.5
管控越来越严格，一些不符合出口标准的原材料(比如 CHDM 0.1~1.2
TMA)逐渐被其他原料取代。欧盟委员会在官方公报上 FC4100 0.08
发布决议 (EU) 2018/594， 正式将苯-1,2,4-三羧酸- PTA 51.0~60.0
IPA 2.0~4.0
1,2-酐(偏苯三酸酐)确定为高度关注物质(SVHCs)，作
ADA 3.0~5.0
为通常用作混合型聚酯树脂端羧基的 TMA，其赋予了
助剂 0.6~1.0
整个体系较高的官能度，但因其对皮肤和粘膜有一定
的刺激性，若暴露时间延长且不采取干预措施，偏苯
1.3.2 合成工艺
三酸酐会对肺功能造成永久性损害。
将配 方量 的 EG、NPG、TMP、CHDM 和 FC4100 投
本研究合成了一种不含 TMA 的 70/30 混合型环氧
入反应釜中，加热至 50~80 ℃，待醇完全融化后，开启
固化饱和聚酯树脂，对该聚酯树脂进行了性能表征，同
搅拌机投入配方量的 PTA，以一定升温速率缓慢升温
时探讨了成膜物质含量和聚酯树脂的消光性能。
至 250 ℃，维持酸价至指定范围。 随后降温至 220 ℃
以下，投入配方量的 IPA 和 ADA，升温至 235 ℃并保
1 实验部分
温至反应物澄清， 取样检测酸值达标后进入下一阶
1.1 主要原料 段。 将釜温维持在 235 ℃左右，-0.09 MPa 以上真空缩
聚 1.5 h， 测定酸值及黏度达标后降温至 185 ℃以下，
新戊二醇(NPG)：韩国 LG 集团；乙二醇(EG)：扬子
投入助剂，维持 0.5 h 后出料。
石化；三羟甲基丙烷(TMP)：柏斯托化工；1,4-环己烷二
甲醇(CHDM)：上海吉得化学；对苯二甲酸(PTA)：恒力 1.4 聚酯树脂理化性能分析
石化；间苯二甲酸(IPA)：韩国乐天；己二酸(ADA)：江苏
聚酯树脂的酸值按 GB/T 6743—2008 进行检测，
海力；单丁基氧化锡（FC4100）：江西肯特；助剂：江西
黏度按照 GB/T 9751.1—2008 进行检测， 玻璃化温度
肯特：钛白粉：四川龙蟒；安息香：南海化学；环氧树脂
按照 GB/T 19466.2—2004 进行检测，附着力按照 GB/
(E12)：黄山锦峰；沉淀钡：陕西富化；消光剂(XG603-
T 9286—1998 进行检测， 耐沸水性按照 GB/T 1733—
1A)、流平剂：南海化学；炭黑(3MC)，郑州金山化工有
1993 进行检测。
限公司。 以上均为工业品。
1.5 粉末涂料的制备
1.2 主要仪器
将合成的聚酯树脂、固化剂、流平剂、安息香等按
2L 合成反应装置：自组装；数位式滴定仪（titron）：
配方量比例混合均匀，通过挤出机挤出、压片，冷却后
德国；色差仪（datacolor200SAV）：美国；DSC 差示扫描
破碎、过筛，制备成粉末涂料，利用静电喷涂的方式喷
量热仪（DSC 200F3）：德国 NETZSCH 公司；覆层厚度
涂于处理后的样板上，随后置入高温烘箱中 180 ℃固
测量仪（QNIX4500）：德国；漆膜冲击器：国营天津仪器
化 15 min（消光 15 min×190 ℃），冷却。 粉末涂料基本
试 验 机 厂 ； 黏 度 仪 （CAP2000+H）： 美 国 ； 光 泽 仪
配方见表 2，消光配方见表 3。
（BYK）：德国；静电喷涂设备(K801)：韩国等。

36 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT