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翟春海，等：耐手印粉末涂料用聚酯树脂的合成研究

表 3 聚酯树脂各项性能
树脂品种
检测项目
A B C D E F G
-1
酸值/（mgKOH · g ） 33.6 32.8 34.5 34.0 33.3 32.9 32.5
黏度/（mPa · s） 6 200 6 850 5 930 6 030 6 050 6 280 6 510
玻璃化温度/℃ 62.1 63.2 61.2 61.5 61.7 62.0 62.3
软化点/℃ 115 116 114 115 115 114 116
胶化时间/s 95 85 96 99 90 97 88
60 °光泽/% 92.6 92.1 92.1 91.9 92.6 92.1 92.8
流平（R 值） 4.3 3.9 4.5 4.5 4.2 4.3 4.2
附着力/级 0 0 0 0 0 0 0
冲击性能（50 cm） 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
弯折性能（2 mm） 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
130 ℃/12 h 烘烤后光泽/% 63.2 85.2 87.2 78.3 83.2 72.6 75.8

代部分对苯二甲酸；F 是聚酯配方中减少了助剂用量； 高耐手印性能。 这可能与起霜现象中产生的 “霜”有
G 是采用了不同的工艺。 关，有文献研究了“霜”的主要成分是新戊二醇和对苯
二甲酸形成的环状低聚物，该类小分子物质在低温烘
2.2 原材料单体对耐手印性能的影响
烤时析出，与手汗接触，在涂层表面更易显现手印。 因
为了更明显地显现手印情况，在 200 ℃/10 min 条 此，采用环己烷二甲醇、间苯二甲酸等单体来替代部
件下将粉末涂料固化冷却后，用汗手与之接触，随后 分新戊二醇、对苯二甲酸，可以减少环状低聚物的生
放入 130 ℃烘箱，烘烤 12 h，然后观察涂层表面状态， 成。 低相对分子质量物质析出量的减少，能够提高涂
检验其耐手印性能。 图 1 是 A～G 系列样品涂层耐手 层的耐手印性能。
印性能的测试图片。 在聚酯树脂的合成中，通常会采用一系列助剂来
改善粉末涂料的性能， 一些助剂相对分子质量较小，
易挥发，这些助剂的加入，会使粉末涂料在应用的过
程中析出更多的小分子物质， 使得涂层表面失光，汗
手接触容易产生手印， 适当减少小分子助剂的用量，
可以提高耐手印性能（图 1 A→F）。

2.3 工艺的影响

聚酯树脂中低相对分子质量、易挥发、易析出物
质的主要来源于合成过程中发生的副反应。 如低聚物
的生成、醚的生成、热氧化降解等。 为了降低副反应产
生的低相对分子质量物质， 在聚酯树脂的合成中，要
图 1 不同原材料、工艺的耐手印性能测试
选择合适的工艺参数，如反应时间、真空温度、真空时
从表 3 中低温烘烤后的光泽变化以及涂层表面 间等，这些参数对相对分子质量、相对分子质量分布
手印情况（图 1）可以看出：A 树脂烘烤后失光严重，光 等性能都有一定的影响。
泽降至 63.2%， 再次触摸涂层易出现手印。 采用环己 不同催化剂，反应速率不同，反应所需时间也不
烷二甲醇（图 1 A→B，在 A 的基础上调整配方后形成 同。 高催化活性的催化剂，在加快主反应的同时，也加
B。 下同）、乙基丁基丙二醇（图 1 A→C）、乙二醇（图 1 快了副反应的进行， 生成了更多的小分子副产物；低
A→D）、间苯二甲酸（图 1 A→E）等替代部分新戊二醇 催化活性的催化剂，使反应时间延长，聚酯树脂的热
或对苯二甲酸， 可以有效改善涂层表面失光现象，提 氧化降解增多，小分子副产物含量也会有所增加。

54 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT