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刘义，等：低温 TGIC 固化耐候性粉末涂料用聚酯树脂的合成及性能研究

表 6 合成聚酯树脂不同类型粉末涂料涂膜性能
粉末类型
检测项目
白色平面高光 黑色平面高光
胶化时间（160 ℃）/s 277 279
斜流（200 ℃）/mm 46 47
厚度/μm 78-88 83~88
光泽（60°）/% 97.1 96.9
DOI 50.5 59.2
Haze 7.1 1.3
Rspec 31.9 38.5
正/反冲击(50 cm) 过 过
丙酮擦拭 过 过
附着力(划格法)/级 0 0
铅笔硬度 H H
表面效果 良好流平，细腻平整 良好流平，细腻平整
易起霜的问题。引入 2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇增强 酸、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇， 能够有效减少聚酯
其抗粉霜性能，同时其较大的侧基有效地提高了聚酯 合成过程中粉霜形成的含量，从而减少粉末涂料烘烤
树脂涂膜的耐候性和耐水性，同时又可以保证聚酯树 过程中生成粉霜。
脂的反应活性，从而使粉末涂料的涂膜表面既具有良 将制得的聚酯按照白色高光和黑色高光粉末涂
好的耐候性，又具有良好的机械性能 [4-5] 。 使用此聚酯 料配方制得粉末涂料喷涂烘烤固化完全后，将样板置
树脂制备白色平面高光、黑色平面高光和透明粉末涂 于 120 ℃烘箱中维持 24 h 后测量其光泽变化，结果如
料的机械性能优异， 均可以保证正反 50 cm 冲击通 表 7 所示。
过，且有优异的附着力和耐有机溶剂擦拭性能。 表 7 低温固化聚酯粉末抗粉霜性能测试
样板
2.4 低温固化聚酯粉末涂料抗粉霜性能测试 测试项目
黑色高光 白色高光
测试前 60 度光泽/% 96.9 97.1
涂层表面形成粉霜是影响低温固化粉末涂料表
测试后 60 度光泽/% 93.6 92.6
面的一个重要问题。 研究表明，粉霜是在聚酯合成过
保光率/% 96.6 95.4
程中由两分子对苯二甲酸和两分子的新戊二醇形成
的二十二元环寡聚物，其结构如图 5。 从表 7 可以看出，合成的聚酯粉末涂料样板在低
温环境中维持 24 h 后，黑色高光和白色高光粉样板的
保光率分别为 96.6%和 95.4%，涂层无明显起霜。 实验
表明，合成的聚酯具有良好的抗起霜性能。

2.5 低温固化聚酯粉末涂料高压水煮测试

水煮实验是一种极端条件下的潮湿老化实验，可
图 5 粉霜结构图 用于考察和反映涂膜的湿热附着力，在一定程度上能
粉霜其实是在聚酯合成中形成的，并不是由于后 反映涂膜在实际使用中的耐久性。 高压水煮作为水煮
期粉末涂料烘烤所导致。 粉霜具有结晶结构， 熔点 实验的一种方法，在高温、高压条件下，水汽对涂膜的
275~280 ℃，由于尺寸小，结构紧密，因此，在聚合物中 渗透性更强，能在较短时间内，加速潮湿老化效果。
的迁移性高，当聚合物在非刚性条件下保持时，迁移 考察黑色高光和白色高光粉末涂料样板的涂层
性大大提高。 低温长时间烘烤，容易迁移至涂层表面， 耐高压水煮性能，其结果如表 8 所示。
形成粉霜，降低光泽 [6-7] 。 在聚酯合成中引入间苯二甲 白色平面高光样板经 128 ℃高压水煮 1 h， 涂膜

46 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT