Page 53 - 《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

表 2 粉末涂料基本配方
原料
项目
聚酯树脂 E12 环氧树脂 钛白粉 沉淀钡 流平剂 安息香
质量份/份 210 90 100 70 5 2.5
表 3 粉末涂料消光配方
原料
项目
聚酯树脂 E12 环氧树脂 沉淀钡 XG603-1A 流平剂 3MC 安息香
质量份/份 91 189 194 15 5 4 2
产生不同影响。
2 结果与讨论 芳香族酸有利于提高聚酯的玻璃化温度（T g ），对
苯二甲酸（PTA）与间苯二甲酸（IPA）是最主要的酸类
2.1 聚酯树脂配方设计
合成单体。 为提高聚酯树脂的玻璃化温度，本实验通
偏苯三酸酐赋予树脂较高的官能度和交联密度， 过提高原料中对苯二甲酸的用量， 考察聚酯树脂黏
同时在冲击方面也具有优良表现。 在放弃使用偏苯 度及玻璃化温度的变化。 选用几个不同的 PTA 加量
三 酸 酐 的 前 提 下 要 保 证 聚 酯 树 脂 各 项 性 能 维 持 稳 进行实验，聚酯树脂的 T g 及黏度变化见表 4，趋势图
定，合理设计聚酯树脂配方尤为重要。 采用不同的合 见图 1。
成单体及不同的原料配比， 均会对树脂的各项性能 图 1 显示， 聚酯树脂的黏度及玻璃化温度随着

表 4 PTA 用量对聚酯树脂 T g 及黏度的影响
w/%
测试项目
51 54 57 59
T g/℃ 51 54 56 61
黏度(175 ℃)/（mPa · s） 11 610 14 190 15 750 16 500
羟甲基丙烷对黏度改变最为明显，过高的配量会明显
降低板面的流平性能，同时会增加工艺过程的控制难
度。 TMP 用量对聚酯树脂性能的影响情况见表 5。
由表 5 可知，随着 TMP 用量的增加，聚酯树脂的
玻璃化温度有所提升，当添加量在 0.3%~0.5%时趋于
平稳，后续 TMP 添加量的提升对 T g 温度的影响不大；
聚酯树脂的黏度随 TMP 用量的增加而迅速增大，而胶

化时间明显缩短，表现出样板表面橘皮严重、流平差
等现象。 当添加量到达 0.5%时，样板的冲击及弯折性
能下降，可能是过高的配量使涂层表面过硬，从而降
[3]
低涂层的柔韧性 ，引起了机械性能的下滑。
图 1 PTA 用量对聚酯 T g 及黏度的影响
在聚酯树脂中添加固化促进剂是为了催化羧基
[4]
PTA 用量的增加而增大，PTA 用量在 59%时树脂的玻 与环氧基的开环反应，降低反应活化能 ，其用量直接
璃化温度超过 60 ℃，若继续增大 PTA 用量，聚酯树脂 决定了固化反应的活性。 固化促进剂用量对聚酯树脂
的一阶段反应达到透明时间过长，影响反应进程。 性能的影响情况见表 6。
三羟甲基丙烷(TMP)是三羟基三元醇，三官能团 由表 6 可知，随着固化促进剂用量的提高，粉末
能明显提高聚酯树脂的支化度、黏度和 T g 。 增加三羟 涂料胶化时间明显缩短，在 0.8%添加量时样板的流平
甲基丙烷的用量会提高涂膜的交联密度，使树脂表现 和冲击达到较高水平，继续增加固化促进剂用量样板
出较好的反应活性 。 在本次聚酯树脂合成过程中，三 流平性下降，出现橘皮现象。
[2]
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