第 2 期
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上海涂料
SHANGHAI COATINGS
第 49 卷第 2 期2011 年 2 月Vol. 49 No. 2Feb. 2011[收稿日期] 2010-12-17
PET 醇解法制备聚酯/环氧混合型
粉末涂料用聚酯树脂
王晓燕 （远纺工业（上海）有限公司，201419）
摘 要：介绍了废PET 醇解法制备聚酯/环氧混合型粉末涂料用聚酯树脂。讨论了聚酯树脂合成工艺的控制因素以及单体对涂膜性能的影响。试验结果表明：合成的聚酯树脂制备的粉末涂料的性能指标达到传统产品的性能指标要求，具有良好的经济和环保效益。
关键词：废PET ；醇解法；聚酯树脂；聚酯/环氧混合型粉末涂料
中图分类号：TQ 323.4 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2011）02-0015-02
0 引言
从环境和生态考虑，废聚酯饮料瓶已成为全球性的环境污染物，废聚酯瓶的再生利用越来越受到各国的重视［1］，它既可以降低成本，又可以减少对环境的危害。
粉末涂料作为一种环保型涂料，具有无溶剂、低污染、涂装工序简单、涂装效率高等优点，得到了快速发展。而聚酯/环氧混合型粉末涂料因其各方面综合性能好，而成为粉末涂料的主导产品，2007年其销售量约占我国粉末涂料的50%。
如果能把废PET 用于混合型粉末涂料领域，这将是一个很有益的尝试。本文通过将废PET 醇解，作为聚酯树脂的部分原料，而制得了聚酯/环氧混合型粉末涂料用聚酯树脂，由其制得的粉末涂料的基本性能优良。
1 实验部分
1.1 原材料及仪器
所用原料均为工业级。
1 000 mL 四口烧瓶，回流冷凝管，分馏管，电动搅拌器，真空泵，恒温电加热套，温度计。1.
2 聚酯树脂的合成［2-4］
将配方量（表1）的PET 酯粒、醇和催化剂加入四口烧瓶中，通氮气，逐步升温至190~220℃，反
应约1~3 h 后，降温至约180℃。然后加入配方量的酸，逐步升温至240℃。待出水量达到理论量的90%~95%时，开始抽真空1~3 h。然后常压下降温至约180~200℃，加入偏苯三酸酐，反应约1~3 h 后出料。
表1 聚酯树脂的合成配方
Table 1 The synthetic formulation of polyester resin
单 体 用 量PET 酯粒20%~50% 醇总量新戊二醇
10%~40% 醇总量2-甲基-1，3丙二醇20%~50% 醇总量对苯二甲酸40%~85% 酸总量己二酸2%~20% 酸总量偏苯三酸酐
10%~40% 酸总量
1.3 粉末涂料的制备
按混合型粉末涂料的常规配方，加入聚酯树脂、环氧树脂、二氧化钛、硫酸钡、固化促进剂等混合均匀，经单螺杆挤出机在约115℃挤出压片，经磨粉机磨粉，制得粉末涂料。1.4 性能测定1.4.1 树脂性能测定
按GB 6743—86测定酸值；采用美国Perkin-Elmer 公司的Diamond DSC 测定玻璃化温度（T g）；采用WATERS 公司的凝胶渗透色谱仪（GPC）测定相对分子质量及其分布。1.4.2 涂膜性能测定
按国标测定涂膜的所有性能，如附着力、弯曲
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性、耐冲击性等。
2 结果与讨论
2.1 聚酯树脂合成工艺的控制
2.1.1 醇解时间的控制
一般待PET酯粒消失，醇解溶液变透明后，继续反应1 h即可。再继续延长醇解时间既消耗能量，又无必要。
2.1.2 酯化反应温度的控制
170℃时酯化反应很慢，200℃时反应明显加快，但当温度高于250℃时，产品颜色加深，酯化温度在180~240℃为宜。另外升温速率不能太快，否则醇类物料会随水分一起逸出［2］，改变醇和酸的配比，会影响产品性能。
2.1.3 缩聚真空度的控制
随真空度的提高，缩聚体系黏度会越来越大，直至产生爆聚，形成不溶不熔物［2］，故真空度不应过高，控制在2~6 kPa为宜。
2.2 单体对涂膜性能的影响
实验表明：对苯二甲酸、2-甲基-1，3丙二醇和己二酸有利于提高产品的柔韧性，而对苯二甲酸和新戊二醇则有利于玻璃化温度的提高。
2.3 合成产品与传统产品的性能指标对比
合成产品与传统产品的性能指标对比见表2。
表2 合成产品与传统产品的性能指标对比Table 2 The comparison of performance index of synthetic
从表2可见：醇解法合成产品与传统产品的性能指标接近。
2.4 涂膜性能指标对比
涂膜性能指标对比见表3。
表3 涂膜性能指标对比
由表3可见：由PET酯粒醇解所制备聚酯树脂制得的粉末涂料，其涂膜性能均达到国标规定的指标要求，且与传统产品的性能指标相当。
3 结语
（1）以PET醇解法制备的聚酯树脂的性能指标达到传统产品的性能指标。
（2）由PET醇解所制备的聚酯树脂制得的粉末涂料的涂膜性能达到传统产品的涂膜性能。
（3）醇解PET法制备聚酯树脂为废聚酯饮料瓶的再生利用找到了新的途径，同时降低了聚酯树脂的生产成本，具有良好的社会、经济和环保效益。
参考文献
1 Chikara Kawamura，Kei Ito，et al. Coating Resins Synthesized from
Recycled PET［J］. Progress in Organic Coatings，2002（45）：185-191
2 王敏. 废聚酯饮料瓶裂解制备聚酯清漆［J］. 化工技术与开发，
2005，34（02）：42-43
3 陈龙才，严来春. 短胶化、抗冲击好的耐候粉末涂料用聚酯树脂的
研究［J］. 现代涂料与涂装，2003（06）：1-3
4 范真祥，安立华.粉末涂料聚酯树脂性能研究［J］. 国防科技大学
学报，1996，18（03）：44-48
Preparation of Polyester Resin for Polyester/Epoxy Mixed Powder Coatings by PET Alcoholysis WANG Xiao-yan（The Far Eastern Industry（Shanghai）Ltd.，201419，China）
Abstract：Preparation of polyester resin for polyester/epoxy mixed powder coatings by wasted PET alcoholysis was introduced. Control factors of polyester resin synthesis and influences of monomers on film performance were discussed. The results showed that the performance index of powder coatings prepared with the polyester resin accomplished that of the tranditional products，which provided good economic and environmental protection profit.
Key Words：wasted PET；alcoholysis；polyester resin；polyester/epoxy mixed powder coatings
铂威新材料科技（宁波）股份有限公司聚酯树脂粉末涂料生产项目 环境影响评价审批前公示 一、建设项目概况及污染源分析 项目名称：聚酯树脂粉末涂料生产项目 项目性质：新建 建设单位：铂威新材料科技（宁波）股份有限公司 建设地点：北仑区小港街道普顺路26号12幢1号 项目概况：铂威新材料科技（宁波）股份有限公司成立于2018年1月，位于浙江省宁波市北仑区小港街道普顺路26号12幢1-1，主要经营范围：生态环境材料的研发；塑粉的研发、生产和批发零售；塑粉喷涂设备、塑粉喷涂工业机器人制造；工业自动化设备的批发；粉末涂装技术咨询服务；电子产品技术开发；水性涂料的研发、批发零售、开发及相关技术咨询；机械设备租赁、涂装工程施工；五金电器、建筑材料批发零售；化工产品（不含危化品）批发与零售；自营和代理各类货物和技术的进出楼业务（但国家限定或禁止的货物和技术除外）。 为拓展市场需要，2018年1月31日经宁波市北仑区发展和改革局立项备案登记，企业拟投资800万元，租用宁波盛威卓越安全设备有限公司位于小港街道普顺路26号12幢厂房（该厂房共4层，本项目租用其第一层（1楼），建筑面积为3400m2），用于新建聚酯树脂粉末涂料生产项目，建成后预计年产聚酯树脂粉末涂料12000吨。 二、项目建设可能对环境造成的影响 1、施工期 本项目厂房已建，无施工期污染。 2、营运期 1）废气 本项目生产过程中产生的废气主要为投料/立磨粉尘和热熔挤出废气。 ①投料/立磨粉尘 投料、立磨过程产生的粉尘收集经布袋除尘器处理后通过一根15m高的排气筒排放。经工程分析，粉尘最大排放量为1.428t/a，排放速率为0.298kg/h，排放浓度为11.22mg/m3，能达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2的二级标准（颗粒物排放浓度120mg/m3，排放速率3.5kg/h），可以实现达标排放。 ②挤出废气
环氧聚酯粉末涂料 一、前言 粉末涂料是一种无溶剂挥发物的全固体份涂料。在当今世界上发展较快。近年来，我国 的涂料工业适应世界潮流正以较快的速度发展着。 粉末涂料由于众所周知的诸如省资源，少污染，利用率高等特点，近年来已与水性涂料、高固体份涂料等共同成为了为世人所注目的涂料品种。被广泛用于金属制件涂装。 从北美、西欧、日本粉末涂料的需要量来看，1974年约为4万5千吨，扩大到1985年的13万5千吨，即11年间约扩大了三倍。 粉末涂料在整个工业涂料的比例中，以美国而论，1976年约占2.8％，到1986年预计可 上升到4.2％。欧洲的发展是较快的，1977年为1.9％、1987年将上升到7.7％。 聚酯和环氧聚酯粉末涂料在整个热固性粉末涂料的比例中，目前在几个重要的工业发展国家中占有相当的比重。欧洲、美国、日本的粉未涂料的树脂类别分配情况见表1、表2。 表 表 能。 它既比环氧粉末涂料有更好的装饰性、又比丙烯酸粉末涂料有更好的机械性能，同时由于在 施工、价格等方面的优越性，环氧聚酯粉末涂料的发展尤快，预计在不久的将来，它将逐渐 部分地取代其它粉末涂料而上升为主导地位。 环氧粉末涂料的特点是附着力好，机械强度高、耐化学药品性和防腐蚀性优良，但此膜的光泽低，流平性与丰满度一般，烘烤时易泛黄故通常用作防腐与绝缘、不宜做高装饰
性涂装。 环氧聚酯粉末涂料光泽度高，流平好，漆膜丰满、烘烤过度不易泛黄，且无挥发性气体 放出，在高压静电喷涂施工中，粉末附迥性好，故可涂装成各种色泽鲜艳的浅色涂膜，加之 机械性好等特点，因此多用于高级装饰性粉末涂装。 丙烯酸粉末涂料有十分优良的耐候性、漆膜光亮等特点，但由于机械性差、防蚀性不好、烘烤时发臭、价格昂贵等原因，虽在日本等国有在汽车壳体等制件上所使用，但应用面较窄，目前还未大量推广使用。 二、影响环氧聚酯粉末涂料性能的各种因素 1.环氧聚酯粉末涂料的固化机理 装饰性环氧聚酯粉末涂料所采用的聚酯树脂含有羧基官能团。交联方式是由环氧树脂中 的环氧基与聚酯树脂中的羧基相互反应形成一环加成物： E 一般，失水甘油酯化合物与酸性聚酯的配合比例是：2 O E…双官能环氧物的“环氧基当量数”。 C…羧基聚酯的羧基当量数。 按照这样设计，可以得到各种环氧改性聚酯涂料。 2.树脂 在研制粉末涂料用聚酯树脂这一特定品种的时候，就必须十分注意到树脂本身的各种性能将会对以后的粉末涂料产生怎么样的影响。有许多因素甚至可以说是共同的。比如树脂的组成、分子量的大小、支化度的多少，官能团的设定都会直接影响到所配制的粉末涂料和成膜后的各种性能，这些性能包括粉碎性、耐粘连性、涂膜外观、机械强度、耐化学药品性、耐候性、耐盐水、耐污染以及硬度等等。 通过我们的工作发现，一般当树脂软化点高于120℃(环球法)时，涂膜流平性显着变差， 同时增加了粉碎成末的困难。当软化点低于95℃时，粉末易结块，这也是需要避免的。 树脂组成中双官能团的组份增加或支化度减低，也导至了涂膜的耐水性，机械强度的降低，显然这是由于交联密度降低的结果。 3.促进剂 一般当环氧树脂与羧基聚酯进行交联反应时，如果适当地加入促进剂，往往就会成功地 引导两者的充分反应。环氧树脂与羧基聚酯的反应，可以看成是有机酸的酯化反应。若以叔 胺用作促剂催化为例来说明咪唑对其的促进作用是十分典型的。 4.流平剂 流平剂在粉末涂料成膜过程中起着比较重要的作用。但是，人们至今对它的作用机理并 不能作出完全满意的解释。我们的工作表明，流平剂添加的多少将对涂膜的平整度以及光泽 等产生较大的影响。一般，最适宜的加入量在0.5～2％之间。小于0.5％则涂膜会形成较多 较大的缩孔或流平不齐。多于2％则涂膜光泽度降低并使其它的性能变坏。我们最常采用的
聚酯树脂涂料 简介：聚酯树脂涂料是以聚酯树脂为主要成膜物质的涂料。它是由多元醇和多元酸缩聚而成。与聚氨酯涂料的区别在于聚酯涂料的分子中不含有氨基“-NH-”。聚酯树脂涂料广泛应用于中高档涂料、低污染的高固体分、粉末涂料中。 分类： 按聚酯树脂的类型，聚酯树脂涂料可分为不饱和聚酯涂料、饱和聚酯涂料、对苯二甲酸聚酯涂料等。 （1）不饱和聚酯涂料 不饱和聚酯涂料是由分装的四组分不饱和聚酯树脂的苯乙烯溶液、有机过氧化物等引发剂（交联催化剂）、环烷酸钴等促进剂、石蜡的苯乙烯等混合制得。苯乙烯起着溶剂合成膜物质的双重作用。 不饱和聚酯涂料的特点是无溶剂涂料，溶剂蒸汽对环境污染小；可室温干燥，也可加热固化，在固化过程中漆膜收缩率较大，不易修补；漆膜硬而脆，容易损伤；漆膜必须打磨除蜡，并抛光；多组分包装，使用不方便；施工效率高，一道涂刷可获得厚涂层（达150-250μm）；尽管加入阻聚剂降低了空气阻聚的作用，但是漆的贮存稳定性还不够好，限制了其应用。 不饱和聚酯涂料现主要用于高级木材家具、金属表面的快干腻子、电视机、涂刷绝缘材料、缝纫机、化学储罐的涂层等。不饱和聚酯也可制成色漆，一般采用粘度低的树脂或增塑剂分散颜料。聚酯树脂漆还可与光敏材料结合制成光感涂料，像照相底片一样能感光。 （2）饱和聚酯涂料 涂料行业最常用的饱和聚酯树脂是含端羟基官能团的聚酯树脂，通过与异氰酸酯、氨基树脂等树脂交联固化成膜。它的特点是泽度高、丰满度好、硬度高、柔韧性好、耐磨和耐热性好、保光和保色性良好。宜做潮湿热电机的漆包线涂料（155级、180级）、浸渍绝缘涂料、金属底色漆、汽车中途及高档的工业涂料和清漆、户外高装饰性涂料等。主要品种有聚酯氨基烘漆、聚酯聚氨酯涂料、聚酯环氧粉末涂料等。 （3）对苯二甲酸聚酯涂料 对苯二甲酸聚酯涂料是由对苯二甲酸聚酯、苯、酮类稀释剂制成。它的特点是防潮性、耐绝缘性好。宜做热湿带的电机用浸渍绝缘漆和漆包线漆。 性能及指标： ①漆膜丰满光亮、附着力强、固体分高，但不饱和聚酯涂料对金属附着力差，可作为腻子使用，易干燥而平滑； ②结膜厚，绝缘性好； ③漆膜物理机械性能好，特别是坚韧性、耐磨性、耐冲击力和耐划伤性好；
粉末涂料用聚酯树脂主要供应商 聚酯树脂是我国粉末涂料行业用量最大的树脂原材料，2013年更是达到环氧树脂用量的2.1倍，这不仅是高成本压力下的市场选择，也是这些年来聚酯企业加大技术投入，不断开发新产品以适应市场需求的结果。 2013年聚酯年销售量40.5万吨同2012年增长6%。2013年聚酯产品的平均价为14.3元/kg，其中户内产品13.4/kg，户外产品15.1元/kg。 2007年相比，此后数年间户内型聚酯与户外型聚酯的产品差价明显收窄，这是高成本压力下，不少企业直接采用纯聚酯粉末涂料产品替代混合型产品用于户内装饰性涂料的结果。 2013年新建产能全面释放，年销售量1万t/a以上的企业所占市场份额达到7 5.3%，企业数也由2006年的7家增加到17家，意味着粉末聚酯的供求状况发生逆转，这是近两年聚酯产品售价低位运行的主要原因。随之而来的是产品利润降低，小微聚酯企业生存空间进一步被压缩。2013年国内粉末涂料用聚酯树脂主要供应商如下： 1、安徽神剑新材料股份有限公司，销售量75858吨。 2、浙江天松新材料股份有限公司，销售量25500吨。 3、广州擎天材料科技有限公司，销售量25103吨。 4、烟台枫林新材料有限公司，销售量23100吨。 5、产协集团（南方树脂），销售量22731吨。 6、广东银洋树脂有限公司，销售量20000吨。 7、帝斯曼（中国）有限公司，销售量19000吨。 8、浙江光华新材料有限公司，销售量18000吨。
9、扬州百思德新材料有限公司，销售量16000吨。 10、黄山永佳三利科技有限公司，销售量14000吨。 以上数据由湖北来斯公司摘编于《中国粉末涂料行业2013年度报告》，2014年年会会刊P55。 请关注百度贴吧“粉末涂料”，微信公众号“来斯粉末”。有好文章和大家分享，也可与业内同仁交流。 湖北来斯技术部 20141111
华威控股集团有限公司年产15000吨粉末涂料、15000吨粉末涂料专用聚酯树脂建 设项目 环境影响报告书 (简本) 温州市环境保护设计科学研究院Wenzhou environmental protection design & research institute 国环评证乙字第2019号 二OO九年十二月
第一章总论 1.1项目由来 华威控股集团有限公司是一家专业从事热固性粉末涂料及产品开发的高新技术企业，热固性粉末涂料项目原为集团公司的关联企业：中国.玉石塑粉有限公司、杭州玉石有限公司生产经营。温州经济开发区滨海园区的建设项目完成后，集团公司拟决定该项目落实在温州经济开发区滨海园区603号地块G、H幢厂房生产，将集团公司总部迁至温州经济开发区滨海园区，由集团公司经营销售。 根据《中华人民共和国环境保护法》和《建设项目环境保护管理条例》的规定，受项目业主单位——华威控股集团有限公司委托，温州市环境保护设计科学研究院承担本项目的环境影响评价工作。在现场踏勘、资料收集和类比调查研究的基础上，我院编制了该项目环境影响报告书。 1.2编制依据 1.2.1法律法规 1.2.2环评技术规范 1.2.3项目文件、基础资料 1、《浙江省水功能区水环境功能区划分方案》，2006年4月； 2、《温州市区生态环境功能区规划（温州市人民政府）》（2008. 2）； 3、温州经济技术开发区管委会专题会议纪要【2008】25号； 4、华威控股集团有限公司提供的有关技术资料及环评合同，2009年6月。
1.4评价标准 1.4.1环境质量标准 (1)地面水 评价范围内的水体按照其功能区划方案确定相应的质量标准，尚没有划定功能区划方案的水体，依据其实际使用功能，参照执行相应的标准，故滨海新区地表水系参照执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类标准。 （2）环境空气 根据《温州市环境空气质量功能区编制说明》，所在地环境空气要求为二类区。项目所在地环境空气执行《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级标准。 （3）声环境 项目所在地为工业用地，根据《声环境质量标准》（GB3096-2008）规定，本项目声环境功能区类别为3类标准。该项目厂界执行3类标准，即昼间65dB，夜间55 dB。 1.4.2污染物排放标准 （1）废水 本项目废水接入当地污水管网，排入滨海园区第二污水处理厂处理。根据当地环保管理部门规定，由于本项目生活污水并入生产废水一同处理，处理后出水应执行《综合污水排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准后纳管纳入滨海园区第二污水处理厂，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)于2003年7月1日执行，根据国家环境保护总局公告2006年第21号关于发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）修改单内容，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准。 （2）废气 本项目生产过程中主要废气为锅炉燃烧时产生的烟气，项目采用8台供热能力为2T/H的燃气锅炉，锅炉烟气执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)
环氧聚酯粉末涂料 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
环氧聚酯粉末涂料 一、前言 粉末涂料是一种无溶剂挥发物的全固体份涂料。在当今世界上发展较快。近年来，我国 的涂料工业适应世界潮流正以较快的速度发展着。 粉末涂料由于众所周知的诸如省资源，少污染，利用率高等特点，近年来已与水性涂料、高固体份涂料等共同成为了为世人所注目的涂料品种。被广泛用于金属制件涂装。 从北美、西欧、日本粉末涂料的需要量来看，1974年约为4万5千吨，扩大到1985年的13万5千吨，即11年间约扩大了三倍。 粉末涂料在整个工业涂料的比例中，以美国而论，1976年约占 2.8％，到1986年预计可 上升到 4.2％。欧洲的发展是较快的，1977年为 1.9％、1987年将上升到7.7％。 聚酯和环氧聚酯粉末涂料在整个热固性粉末涂料的比例中，目前在几个重要的工业发展国家中占有相当的比重。欧洲、美国、日本的粉未涂料的树脂类别分配情况见表1、表2。 表1 西德、意大利漆基种别分配表
表2 美国、日本漆基种别分配表 从整个热固性粉末涂料发展趋势看，由于环氧聚酯和聚脂粉末涂料具有比较全面的性能。 它既比环氧粉末涂料有更好的装饰性、又比丙烯酸粉末涂料有更好的机械性能，同时由于在 施工、价格等方面的优越性，环氧聚酯粉末涂料的发展尤快，预计在不久的将来，它将逐渐 部分地取代其它粉末涂料而上升为主导地位。 环氧粉末涂料的特点是附着力好，机械强度高、耐化学药品性和防腐蚀性优良，但此膜的光泽低，流平性与丰满度一般，烘烤时易泛黄故通常用作防腐与绝缘、不宜做高装饰性涂装。 环氧聚酯粉末涂料光泽度高，流平好，漆膜丰满、烘烤过度不易泛黄，且无挥发性气体 放出，在高压静电喷涂施工中，粉末附迥性好，故可涂装成各种色泽鲜艳的浅色涂膜，加之 机械性好等特点，因此多用于高级装饰性粉末涂装。 丙烯酸粉末涂料有十分优良的耐候性、漆膜光亮等特点，但由于机械性差、
介绍一下粉末涂料用的饱和聚酯树脂，另外饱和聚酯树脂和不饱和聚酯树脂有什么区别？饱和聚酯树脂： 采用不同的多元酸和多元醇可合成出不同类型、不同特性的饱和聚酯树脂。若使用的都是直链结构的二元醇和二元酸，产生的就是只含直链结构的聚酯树脂，若使用的多元酸中含苯环（例：苯酐、对苯二甲酸、偏苯三酸酐等）产生的就是含有苯环结构的聚酯树脂，若采用化学反应引入除多元醇、多元酸之外的其它成份，产生的就是改性聚酯树脂。 合成聚酯树脂若采用直链结构的多元醇与多元酸，合成得到的树脂具有线性结构，柔韧性非常好，主要用途不是在涂料行业；日常生活与工作中所接触到的尼龙就是很典型的线性聚酯，最典型的线性聚酯尼龙-66就是己二胺与1,6-己二酸的产物，从结构上看也可用1,6-己二醇与1,6-己二酸合成。 合成聚酯树脂若采用苯环的多元酸与多元醇反应，合成得到含有苯环结构的树脂，苯环的刚性特征赋予树脂以硬度，而苯环的稳定的结构特征赋予树脂以耐化学性。 不饱和聚酯树脂： 一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)，在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。 常用于物体表面加厚、固化，使用时如同刷油漆一般，层层加叠，固化过程释放苯乙烯等有害气体。 不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物，经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液，简称UP。 不饱和聚酯树脂有毒，主要是其中苯乙烯的毒性。 不饱和聚酯树脂是什么东西它是用来干什么的 我非常想知道不饱和聚酯树脂用在什么方面建筑还是化工 回答： 树脂在固化前与玻璃纤维材料充分浸渍，有规则地层层重叠或无规则混合即成为玻璃纤维增强复合材料-FRP，俗称玻璃不饱和聚酯树脂 根据不饱和聚酯树脂的结构可分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型、乙烯基酯型等；根据其性能可分为通用型、防腐型、自熄型、耐热型、低收缩型等； 根据其主要用途可分为玻璃钢（FRP）用树脂与非玻璃钢用树脂两大类，所谓玻璃钢制品是指树脂以玻璃纤维及其制品为增强材料制成的各种产品，也称为玻璃纤维增强塑料（简称
第四章 聚酯树脂 第一节 概 述 涂料工业中使用的聚酯泛指由多元醇和多元酸通过聚酯化反应合成的、一般为线型或分支型的、分子量较低的无定型齐聚物，其数均相对分子质量在一般在4 2 10~10。 根据其结构的饱和性，聚酯可以分为饱和聚酯和不饱和聚酯。 饱和聚酯包括端羟基型和端羧基型两种，它们亦分别称为羟基组分聚酯和羧基组分聚酯。羟基组分可以同氨基树脂组合成烤漆系统，也可以同多异氰酸酯组成室温固化双组分聚氨酯系统。 不饱和聚酯与不饱和单体如苯乙烯通过自由基共聚后成为热固性聚合物，构成涂料行业的聚酯涂料体系。为了实现无定型结构，通常要选用三种、四种甚至更多种单体共聚酯化，因此它是一种共缩聚物。涂料工业中还有一种重要的树脂叫醇酸树脂，从学术上讲，也应属于聚酯树脂的范畴，但是考虑到其重要性及其结构的特殊性（即以植物油或脂肪酸改性的特点），称之为油改性聚酯，即醇酸树脂（Alkyd resin ），前一章已做了介绍。涂料工业中的聚酯也可以称之为无油聚酯（Polyester resin ，简称PE ）。 涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯-氨基烘漆、聚酯型聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料和不饱和聚酯漆，都属于中、高档涂料体系，所得涂膜光泽高、丰满度好、耐候性强，而且也具有很好的附着力、硬度、抗冲击性、保光性、保色性、高温抗黄变等优点。同时，由于聚酯的合成单体多、选择余地大，大分子配方设计理论成熟，可以通过丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂进行改性，因此，聚酯树脂在涂料行业的地位不断提高，产量越来越大，应用也日益拓展。 水性聚酯树脂的结构和溶剂型聚酯树脂的结构类似，除含有羟基，还含有较多的羧基和（或）聚氧化乙烯嵌段等水性基团或链段。含羧基聚酯的酸值一般在35-60mgKOH/g （树脂）之间，大分子链上的羧基经挥发性胺中和后成盐，提供水溶性（或水分散性）。控制不同的酸值、中和度可提供不同的水溶性，制成不同的分散体系，如水溶液型、胶体型、乳液型等。 水性聚酯既可与水溶性氨基树脂配成水性烘漆应用，特别适合于卷材用涂料和汽车中涂漆，能满足冲压成形和抗石击性的要求。由于涂层的硬度、丰满光亮度及耐沾污性好，也适于作轻工产品的装饰性面漆。水性聚酯也可与水分散性多异氰酸酯配成双组分水性聚氨酯室温自干漆。聚酯大分子链上含有许多酯基，较易皂化水解，所以水性聚酯的应用受到了一定的限制；但现在市场上已有大量优秀单体，因此通过优化配方设计，已能得到良好的耐水解性能。 第二节 主要原料 一、多元酸 聚酯用多元酸可分为芳香族、脂肪族和脂环族三大类。所用的芳香酸主要有苯酐（PA ）、间苯二甲酸（IPA ）、对苯二甲酸（PTA ）和偏苯三酸酐（TMA ）等，其中TMA 可用来引入支化结构；所用的脂肪酸主要有丁二酸、戊二酸、己二酸（AA ）、庚二酸、辛二酸、壬二酸（AZA ）、马来酸酐、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、羟基丁二酸和二聚酸等。比较新的抗水解型单体有四氢苯酐（THPA ）、六氢苯酐（HHPA ）、四氢邻苯二甲酸,六氢间苯二甲酸、1,2 - 环己烷二甲酸、1，4-环己烷二甲酸（1，4-CHDA ），它们属于脂环族二元酸；羧酸的羧基同烃基相连，因此烃基的不同结构影响羧基的活性，而且对最终合成的聚酯树脂的结构、性能产生重要影响。同醇酸树脂不同，水性聚酯体系中PA 用量很低，主要作用在于降低成本，常选用耐水解性羧酸，如AA 、IPA 、HHPA 、CHDA 等等，应优选HHPA 、CHDA 。其中AA 、AZA 及二聚酸的引入可以提高涂膜的柔韧性和对塑料基材的附着力。根据对聚酯所要求的性能，通过选择、调节各种多元酸的种类、用量，以获得所期望的树脂性能。有关单体的结构式为：
环氧聚酯粉末涂料 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
环氧聚酯粉末涂料 一、前言 粉末涂料是一种无溶剂挥发物的全固体份涂料。在当今世界上发展较快。近年来，我国 的涂料工业适应世界潮流正以较快的速度发展着。 粉末涂料由于众所周知的诸如省资源，少污染，利用率高等特点，近年来已与水性涂料、高固体份涂料等共同成为了为世人所注目的涂料品种。被广泛用于金属制件涂装。 从北美、西欧、日本粉末涂料的需要量来看，1974年约为4万5千吨，扩大到1985年的13万5千吨，即11年间约扩大了三倍。 粉末涂料在整个工业涂料的比例中，以美国而论，1976年约占％，到1986年预计可 上升到％。欧洲的发展是较快的，1977年为％、1987年将上升到％。 聚酯和环氧聚酯粉末涂料在整个热固性粉末涂料的比例中，目前在几个重要的工业发展国家中占有相当的比重。欧洲、美国、日本的粉未涂料的树脂类别分配情况见表1、表2。 表1 西德、意大利漆基种别分配表 表2 美国、日本漆基种别分配表
从整个热固性粉末涂料发展趋势看，由于环氧聚酯和聚脂粉末涂料具有比较全面的性能。 它既比环氧粉末涂料有更好的装饰性、又比丙烯酸粉末涂料有更好的机械性能，同时由于在 施工、价格等方面的优越性，环氧聚酯粉末涂料的发展尤快，预计在不久的将来，它将逐渐 部分地取代其它粉末涂料而上升为主导地位。 环氧粉末涂料的特点是附着力好，机械强度高、耐化学药品性和防腐蚀性优良，但此膜的光泽低，流平性与丰满度一般，烘烤时易泛黄故通常用作防腐与绝缘、不宜做高装饰性涂装。 环氧聚酯粉末涂料光泽度高，流平好，漆膜丰满、烘烤过度不易泛黄，且无挥发性气体 放出，在高压静电喷涂施工中，粉末附迥性好，故可涂装成各种色泽鲜艳的浅色涂膜，加之 机械性好等特点，因此多用于高级装饰性粉末涂装。 丙烯酸粉末涂料有十分优良的耐候性、漆膜光亮等特点，但由于机械性差、防蚀性不好、烘烤时发臭、价格昂贵等原因，虽在日本等国有在汽车壳体等制件
聚脂树脂在粉末涂料中的应用常见问题
1、聚脂环氧粉末用聚酯树脂由哪些原料聚合合成？可分为哪些品种？ 聚脂环氧粉末涂料用聚酯树脂一般是由多元酸、酸酐与多元醇经缩聚加成反应而制造成。常用的多元酸和酸酐有：对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、偏苯三甲酸酐等；常用的多元醇有：乙二醇、新戊二醇、丙二醇、二乙二醇等。用这些原料做的树脂可以根据其酸值和环氧树脂的环氧值计算出环氧当量，并计算出这两种树脂之间的质量比例。一般聚酯树脂的酸值在70-75mgKOH/g的范围与环氧树脂质量比为50/50；酸值在50-55mgKOH/g与环氧树脂质量比是60/40；酸值在30-35mgKOH/g与环氧树脂质量比为70/30。根据以上比例所制造出的涂料能够得到丰满度好、流平好、光泽较高的涂膜，各项性能良好 2、纯聚酯粉末涂料用聚酯树脂（包含TGIC型、Primid型）由哪些原料聚合组成？可分为哪些品种？ 纯聚酯粉末涂料用聚酯树脂一般是由多元羧酸和多元醇缩聚反应得到聚合物以后，再进入第二步加入酸酐合成反应而制得。常用的多元酸和酸酐有对苯二甲酸，间苯二甲酸、及偏苯三酸酐等；常用的多元醇有：乙二醇，丙二醇，环乙烷二醇、新戊二醇等。与聚酯环氧粉末用聚酯树原料基本上一样。不同的是由于考虑到聚酯树脂粉末对玻璃化温度要求高的特点，在选择单体时一般都会用一些玻璃化温度高的单体。纯聚酯粉末涂料用的聚酯树脂一般酸价都控制在17-55mgKOH/g之间，根据不同的酸值可以得到与固化剂比例不同的聚酯树脂。用其制造出来的粉末性能也有所不同。一般常见的有聚酯树脂：TGIC（93/7、96/4、90/10等）；聚酯树脂与Primid型固化成膜的有（95/5、96.5/3.5等）.用以上树脂所制造得的粉末具有较好的耐候性、耐湿热性、光稳定性、良好的流平和机械性能等优点 3、应用于户外半光粉末涂料用聚酯树脂有哪些？ 一般常见的做法是直接加入消光固化剂或消光剂，以达到所要求的光泽，但一般只能达到30%以上的光泽，如想得到更低的光泽的涂膜，那么在制造成本上就会由所提高。干粉混合法也是一种常见的消光粉制造方法;如用EL-6100树脂制得的粉与EL-6300制造出的粉末以1:1的质量比干混合就可以得到20-30%的光泽，而且光泽控制也较稳定,与固化剂TGIC的比例为93/7，在制粉成本也相对会降低。 4、聚氨酯粉末涂料用聚酯树脂有哪些品种？ 聚氨酯粉末涂料用聚酯树脂也是由多元醇和多元羧酸在醇超量条件下经缩聚反应制得。其制造方法及所用的原
粉末涂料用P9307耐候型聚酯树脂 基本性能P9307耐候型聚酯树脂，是与TGIC以93：7比例混合，生产的粉末涂料可用于室外环境. 技术指标外观：淡黄色颗粒状固体 软化点（环球法）℃： 100~120 酸值（mg·KOH/g）： 28~36 玻璃化温度Tg（℃）： 58~65 粘度200℃（mp.a）: 3000~6000 制粉配方P9307型558 TGIC 42 钛白粉200 硫酸钡160 流平剂10 安息香 4 制粉工艺挤出机料筒温度℃ 100~120 挤出机螺杆温度℃ 80 转速rpm 70 固化条件: 180℃/18min 涂膜性能光泽（60℃）% ≥90 附着力（划格法）2mm 0~1 弯曲试验通过 耐冲撞强度Kg·cm 50 铅笔硬度≥1H 包装储存塑料编织复合袋净重25±0.1Kg 在30℃以下通风、干燥的室内储存一年
粉末涂料用P6040混合型聚酯树脂 基本性能P6040混合型聚酯树脂，是与环氧树脂以60：40比例混合，生产环氧聚酯混合型粉末涂料用的聚酯树脂 技术指标外观：淡黄色颗粒状固体 软化点（环球法）℃： 100~110 酸值（mg·KOH/g）： 48~56 玻璃化温度Tg（℃）： 50~60 粘度200℃ (mp.a): 2000~4000 制粉配方P6040型360 环氧树脂240 颜、填料380 流平剂10 光亮剂10 安息香 5 制粉工艺挤出机料筒温度℃ 100~120 挤出机螺杆温度℃ 80 转速rpm 70 固化条件 180℃/18min 涂膜性能光泽（60℃）% ≥90 附着力（划格法）2mm 0~1 弯曲试验通过 耐冲撞强度Kg·cm 50 铅笔硬度≥1H 包装储存塑料编织复合袋净重25±0.1Kg
第35卷第4期当 代 化 工Vol.35,No.4 2006年8月Contemporary Chemical Industry August,2006高附着力环氧粉末涂料的研究Ξ 颜 杰1,夏秀茂2,唐 楷1,曾晓丽2 (1.四川理工学院材料与化学工程系,四川自贡643000; 2.四川美丰化工股份有限公司绵阳分公司,四川绵阳621000) 摘 要: 采用磷酸双氰胺盐作环氧粉末涂料的固化剂、氟化钠作添加剂。氟化钠破坏金属晶 格形成微小的蜂窝状结构,从而便于涂膜嵌入其中,达到增强涂膜附着力的目的。实验提出了一些 适当的氟化钠比例的涂料配方,能够显著的提高环氧粉末涂料的附着力。 关 键 词: 环氧粉末涂料;氟化钠;双氰胺;附着力 中图分类号: TQ630.7 文献标识码: A 文章编号: 16710460(2006)04022703 环氧粉末涂料是一种新型的热固性功能涂料[1],由于其在受热后会形成不能融化的,质地坚硬的涂层,且涂层的流动性好,所以具有较好的装饰性。同时,环氧粉末涂料具有极好的防腐蚀性和机械性能和极好的粘接性能,经过试验测试,它的粘结剪切强度为400kg/cm2,比石油沥青和焦油类的涂膜的剪切强度要高40倍以上。环氧粉末涂料具有低公害,涂装工艺简单,原材料利用率高,涂层坚固等特点,发达国家以10%～13%的速度发展环氧粉末涂料,我国也获得了一定的发展,但仍处于开发阶段[2-5]。本研究通过在环氧树脂中引入氟化钠,改变分子间力和金属晶格,形成的微小蜂窝状结构便于涂膜嵌入其中,增强涂膜附着力,取得了较好的实验效果。 1 实验部分 1.1 实验原理 通常涂料加热固化是将较低分子量的成膜物质,通过加热,给予足够的能量进行化学反应,胶联成为三维结构的不溶不熔的漆膜[6]。本研究独特之处在于利用磷酸根与金属表面发生反应,分别形成负离子和正离子,使漆膜和金属表面之间形成牢固的化学键,同时创造性地加入了氟化钠,以破坏金属晶格形成微小的蜂窝状结构,从而便于涂膜嵌入其中,从而获得较高的附着力。1.2 主要试剂和仪器 1.2.1 主要试剂 0194型环氧树脂(湖南岳阳化工有限公司,工业级),硅微粉(连云港东海硅微粉有限责任公司,工业级),颜料A,颜料B(湖南三环颜料有限公司),双氰胺(山西玉新双氰胺有限公司,工业级),2—甲基咪唑(成都科龙化工试剂厂,化学纯),氟化钠(浙江东阳利得医药化学有限公司,工业级),磷酸(重庆川东化工集团公司,工业级)。 1.2.2 主要仪器 电热鼓风干燥箱,万能粉碎机,显微熔点仪, R42型冲击仪器,可控温加热套,油浴锅,筛分筛,划圈仪,秒表,常规化学实验用玻璃仪器等。 1.3 实验方法 1.3.1 磷酸双氰胺盐的制备 称取一定量的双氰胺转入试管中,加入定量磷酸和蒸馏水,油浴加热试管,维持反应温度在 Ξ收稿日期:2006203211 修订日期:2006203217 作者简介:颜 杰(1964-),男,重庆人,工学硕士,副教授,主要从事应用化学及其新材料方面教学及其科研工作。电话:0813-*******,E-mail:yanjie0813@https://www.doczj.com/doc/1d14676311.html,。
纯聚酯粉末涂料配方设计的选材 章傅杰 聚酯粉末涂料是由聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成的热固性粉末涂料。在热固性粉末涂料中，聚酯粉末涂料是耐候性粉末涂料的主要品种之一，为了区别于聚酯环氧粉末涂料，习惯上叫做纯聚酯粉末涂料。 聚酯粉末涂料的品种也较多，主要品种包括羧基聚酯树脂用异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC）固化体系；羧基聚酯树脂用羟烷基酰胺（HAA，商品名PrimidXL522或T105）固化体系；羧基聚酯树脂用环氧化合物（PT910）固化体系；羟基聚酯树脂用四甲氧甲基甘脲（Powderlink1174）固化体系等。羟基聚酯树脂用封闭型多异氰酸酯固化的体系，在我国分类为聚氨酯粉末涂料。 在聚酯粉末涂料配方中，对于聚酯树脂的选择方面，根据用户对涂膜外观及性能要求，对于高光泽、高性能的粉末涂料，一般选择聚酯树脂酸值在28～35mgKOH/g，玻璃化温度在60℃以上的羧基聚酯树脂；对于干混合法制造消光聚酯粉末涂料时，一种聚酯树脂选择酸值在20mgKOH/g左右的，另一种选酸值在50mgKOH/g左右的羧基聚酯树脂；对于皱纹（网纹）型聚酯粉末涂料，选择羟值在35～45mgKOH/g的羟基聚酯；消光固化剂消光的聚酯粉末涂料，可以选择常用的羧基聚酯树脂。 在选择了聚酯树脂的基础上，选择相应的固化剂品种和确定用量。在耐候性聚酯粉末涂料中，目前主要使用的固化剂为TGIC和HAA。一般来说，TGIC固化聚酯粉末涂料的涂膜外观，涂膜各种性能都比较好，缺点是烘烤温度高一点，比HAA毒性大一点，HAA固化聚酯粉末涂料的缺点是涂膜过厚时容易出现猪毛孔现象，在烘烤固化时涂膜耐泛黄性不如TGIC体系。根据用户要求选择更合适的固化体系，对于固化剂的用量可以参考生产厂的推荐用量，也可以进行理论计算： 100g聚酯树脂需要的TGIC量WTGIC=APE/（ETGIC×561） 100g聚酯树脂需要的HAA（羟烷基酰胺）WHAA＝APE×HHAA/56 在HAA体系中，安息香应适当少加，流平剂应选择以耐候性好的聚酯或化合物为载体的，光亮剂对涂膜外观的影响不大，但对提高颜填料分散性和降低涂膜弊病有一定好处。 理论计算的结果与实际试验结果之间的差异是难免的，必须以理论为基础，再与实践相结合确定最终配方。 聚酯粉末涂料是由聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成的热固性粉末涂料。在热固性粉末涂料中，聚酯粉末涂料是耐候性粉末涂料的主要品种之一，为了区别于聚酯环氧粉末涂料，习惯上叫做纯聚酯粉末涂料。 聚酯粉末涂料的品种也较多，主要品种包括羧基聚酯树脂用异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC）固化体系；羧基聚酯树脂用羟烷基酰胺（HAA，商品名PrimidXL522或T105）固化体系；羧基聚酯树脂用环氧化合物（PT910）固化体系；羟基聚酯树脂用四甲氧甲基甘脲（Powderlink1174）固化体系等。羟基聚酯树脂用封闭型多异氰酸酯固化的体系，在我国分类为聚氨酯粉末涂料。 在聚酯粉末涂料配方中，对于聚酯树脂的选择方面，根据用户对涂膜外观及性能要求，对于高光泽、高性能的粉末涂料，一般选择聚酯树脂酸值在28～35mgKOH/g，玻璃化温度在60℃以上的羧基聚酯树脂；对于干混合法制造消光聚酯粉末涂料时，一种聚酯树脂选择酸值在20mgKOH/g左右的，另一种选酸值在50mgKOH/g左右的羧基聚酯树脂；对于皱纹（网纹）型聚酯粉末涂料，选择羟值在35～45mgKOH/g的羟基聚酯；消光固化剂消光的聚酯粉末涂料，可以选择常用的羧基聚酯树脂。
环氧粉末涂料 粉末涂料不含溶剂，不污染大气，较不易引起火灾。粉末涂料不需要底漆，一次施工即可获得较厚的耐蚀漆膜，具有安全性和经济性。但粉末涂料需要高温烘烤，咸泳雨不太大而耐烘烤的物体上。在热固性粉末涂料中，环氧粉末涂料应用最早，其图层附着力、耐腐蚀性及坚韧性均优良。 粉末涂料用的环氧树脂采用环氧当量为700~1000之间的固体树脂，接近于我国旧称的604等。炎热地区可采用软化点较高者，以免粉末在贮存期间粘连结块，寒冷地区可采用软化点较低者，以利漆膜流平。 一、双氰胺固化环氧粉末涂料 这是广泛应用的环氧粉末涂料，固化剂除双氰胺外还加有少量促进剂（如2-甲基咪唑或2-苯基咪唑）以降低烘温、缩短时间，故称为“加速双氰胺”，也有采用“取代双氰胺”作为固化剂 末涂料。以上涂料用经典喷涂（或流化床施工）经150~180℃烘15分钟，可得良好坚韧的涂层。 另一种双氰胺系固化剂成为“取代双氰胺”典型的如Ciba公司的固化剂HT2844，与环氧树脂混溶性好，漆膜透明光亮。 二、酚醛固化环氧粉末涂料 酚醛固化剂是用多量的酚与较少量的甲醛或环氧氯丙烷缩合成热塑性的树脂，装饰性差，但保护功能优良，其中又可分为两种类型 1.酚甲醛或邻甲酚甲醛型 酚甲醛或邻甲酚甲醛型固化剂耐化学品、耐腐蚀及耐热水好，稍脆 2.线型酚醛树脂
线型酚醛树脂的弹性好，是由多量的双酚A与较少量的环氧氯丙烷反应而成，两端为酚羟基： 典型的商品如Ciba公司的固化剂HT2932，软化点为75~85℃，每100g7004环氧树脂需此固化剂约31g。 酚醛树脂与环氧树脂的固化反应如下： 以上第一种酚甲醛或邻甲酚甲醛树脂中的酚羟基密度高，与环氧树脂固化后的交联密度高，故抗腐蚀性优良。第二种线型酚醛树脂的中间结构近似于通常的环氧树脂，但端基为两个酚羟基，间距远，故交联后漆膜挠性优良，可用作钢管涂料，也用做钢筋涂料，不仅耐腐蚀，而且耐弯曲、耐冲击。钢筋在混凝土中，因混凝土呈碱性使钢筋钝化不会腐蚀。但若混凝土面有裂缝，或因大气中酸雨及二氧化硫等中和了混凝土的碱性，会使钢筋腐蚀而损及建筑物的强度。对于海港及大桥等钢筋的腐蚀，国外经多年时间曾尝试很多种方法，结果认为钢筋涂料效 化点（Kofler法）为65-75℃，若用Mettler法则软化点更高，Tg为40℃，在150℃时融熔粘度为0.2Pa?s。上述配方中TiO2须选用表面未经有机物处理过的，以免影响充分固化而损及涂层耐冲击性。 三、环氧聚酯（酸性）粉末涂料 这是热固性粉末涂料中应用最大的品种，虽其防腐蚀性及硬度稍逊于前述环氧粉末涂料，但其装饰性（耐过度烘烤、流平性、外观丰满度）显著超过纯环氧粉末涂料，而仍保持优良的附着力等物性而且成本较低，所以大量应用于户内的工业制备，如冰箱、洗衣机、电风扇、工业缝纫机等等，在我国应用量最多。次涂料常由50%的环氧树脂及50%的含羧基聚酯树脂配合而成（某些组合配方中，聚酯含量可提高至70%-80%以降低成本）。成分中除了流平剂、少量消泡剂（安息香）、颜料等外，往往含有少量碱性的咪唑，以促进羧基与环氧基的固化。180℃条件下烘烤30分钟。 四、TGIC/聚酯粉末涂料 TGIC是异氰尿酸三缩水甘油酯（triglycidyl isocyanurate的英文缩写）。它
文章编号:1009-3818(2000)04-0068-03 耐候性粉末涂料专用聚酯树脂ZS95-1的研究 周诗彪 (常德师范学院化学化工系湖南常德415000) 摘要:采用缩聚法研制出耐候性粉末涂料专用聚酯树脂。通过对聚酯树脂性能的影响因素进行讨论,确定了该聚酯树脂的技术控制指标,以及为实现该技术指标所采用的主要手段。对该树脂进行了IR、GPC、DSC、VPO测试和表征。比较该树脂和国外某同类产品的IR谱图,发现两者特殊峰位完全相同,这表明两树脂的组成相同;在技术指标方面,研究结果表明该树脂完全可与国外同类产品媲美。 关键词:聚酯树脂、粉末涂料、耐候性、三缩水甘油基异氰脲酸酯 中图分类号:TQ320.4文献标识码:A 粉末涂料因涂装过程中无有机溶剂挥发,而被称之为节能的、无污染的环保型涂料,粉末涂料工业也被称为21世纪/绿色工业0。 粉末涂料的质量主要取决于粉末涂料的生产过程中选用的成膜树脂的质量。作粉末涂料的聚酯树脂主要有带羧基的饱和聚酯树脂和端羟基的饱和聚酯树脂。带端羟基的聚酯树脂可与封闭型异氰酸酯、酸酐、三聚氰胺等物质反应而进行交联。但因与酸酐反应时所需温度较高,且形成的涂膜耐碱性很差,因而少用。而与封闭型异氰酸酯固化交联,因烘烤时散发出封闭剂使其应用受到限制。用三聚氰胺作固化剂,因存在气泡和存放结块问题而不宜采用。羧基型聚酸树脂可与三缩水甘油基异氰脲酸酯(TG-IC)固化交联,这种体系的粉末涂料的涂膜具有优异的耐候性及机械性能,其贮存稳定性、施工性等性能优良,因此,该类粉末涂料在欧美被广泛应用[1]。 本研究的目的在于研制出一种性能优异的用于与TGIC固化交联的耐候性粉末涂料专用羧基聚酸树脂,为制备高性能粉末涂料提供优良的树脂原料。1实验部分 1.1ZS95-1聚酯树脂的制备 将对苯二甲酸、乙二醇、新戊二醇、苯酐、己二 收稿日期:2000-09-15 作者:男39岁高级工程师硕士酸、三羟甲基丙烷、偏苯三酸酐、催化剂按一定比例投入反应瓶中,并在反应瓶中充入惰性气体,逐步升温,待固体物料基本熔化后,开动搅拌器进行搅拌,温度升至200e保温1h,然后在半小时内升温至230e,保温2h后,停止充惰性气体,开始抽真空,反应瓶压力为1330Pa时,保压反应2h后,停止抽空,取样测定酸值、软化点。指标不合格,继续保温抽空进行反应;指标合格,再充惰性气体于反应瓶中,并进行冷却降温,于150e温度下出料、冷却、切片、计量、包装。 1.2聚酯树脂检测 树脂分子量的测定采用原西德knauer公司制造的VPO仪测定。 分子量分布用LC-4A型高效液相色谱仪(检效为10000m-1,日本鸟津制作所制造)测定。 I R谱图由英国PE-580B型红外光谱仪测定。 玻璃化温度用Perkin Eimer DSC-4型差示扫描量热分析仪测定。 软化点由落球式软化点测定仪测试。 酸值按HG2-569-77标准测试。 2实验结果与讨论 ZS95-1聚酯树脂是由对苯二甲酸直接酯化而合成的。先在常压下进行缩聚,然后在真空条件下进一步缩聚,制成一定聚合度的聚酯树脂。该工艺克服了对苯二甲酸二甲酯交换法生产聚酯树脂有甲醇副产物和成本高的缺点。 粉末涂料对树脂的要求比较特别,有些要求是互相矛盾的。如我们既要求树脂有尽可能高的软化点和玻璃化温度,以保证树脂及粉末涂料的贮存稳定性,又要求树脂的软化点、玻璃化温度不宜太高,以保证粉末涂料的流平性。我们要求粉末涂料用树脂有很好的柔韧性,同时也要求树脂有好的脆性,以保证树脂易于粉碎,且利于粉末涂料制备。显然,这些互相矛盾的要求,给制造聚酯树脂带来了困难。为了制备能很好地满足粉末涂料要求的聚酯树脂, 第12卷第4期常德师范学院学报(自然科学版)Vol.12No.4 2000年12月Journal of Changde Teachers University(Natural Science Edition)Dec.2000
丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用 一、概述 丙烯酸树脂一般指丙烯酸，甲基丙烯酸及其酯，某些乙烯基单体的聚合物。 因为丙烯酸树脂色浅，耐候性优良，不易泛黄，耐热，耐腐蚀，光学性能好，所以广泛用于油漆涂料成膜物。在溶剂型涂料油漆中，不仅是耐候性室外涂料主要品种，而且还用来改性其他树脂漆提高耐候性，尤其是汽车面漆和顶涂罩光漆，轿车漆中几乎是丙烯酸树脂一统天下。在水分散性涂料中，丙烯酸乳液也是唯我独尊。但是在粉末涂料中，丙烯酸树脂用量大大低于环氧树脂和饱和聚酯树脂，甚至不如聚氨酯树脂。不过另一方面，在粉末涂料功能性助剂中，丙烯酸树脂是其他树脂都无可匹敌的，用量虽少，但使用广泛，可以说粉末涂料配方中几乎处处寻觅到丙烯酸树脂的身影。 丙烯酸树脂，环氧树脂与聚酯树脂之间的差异何在?从大分子聚合物的生成过程来看，有很大不同。粉末涂料用的环氧树脂是由双酚A与环氧氯丙烷不断开环，闭环，一个接一个地增长，生成聚合物。聚合物聚合过程中的反应官能团即是聚合物最终产物的官能团，而且活性官能团是在聚合物的端部(羟基不参加热固性粉末涂料的反应)。粉末涂料用饱和聚酯树脂，是多元醇的羟基与多元酸的羧基不断酯化，一个接一个增长。聚合过程的官能团也是聚合物最终产物的官能团，而且活性官能团也是在聚合物的端部。但是丙烯酸树脂不同，丙烯酸树脂生成过程是丙烯酸树脂单体双键的自由基聚合。而对于粉末涂料有关的官能团是丙烯酸单体侧链上的活性基团，也就是说与粉末涂料相关的官能团不参加树脂的生成聚合过程。而且被单体带到分子链上去的，也就是说如果单体除双键以外没有其他官能团，则该丙烯酸树脂是热塑性的。其二，聚合过程最终链终止时端基有可以是死端(deadend having no functional groups)，而不是分支官能团。其三，与粉末涂料相关的活性官能团的位置要由带该活性官能团单体是如何聚合在大分子链上的，也就是多单体之间竞聚率，以及单体相对浓度决定。往往活性官能团单体是无序进入分子链的分支。 从丙烯酸树脂的非化学特征来讲，其表面张力较环氧树脂与聚酯树脂却小，容易向表面渗透迁移，而且因为表面张力差较大，因此与环氧树脂与聚酯树脂的相容性差。 从经济价格上看，丙烯酸树脂单体价格一般却比环氧树脂或聚酯树脂价格高。 二热塑性丙烯酸树脂