砂纹粉末涂料用HAA固化聚酯树脂合成和性能研究

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1、http:/www.sansenpaint.net砂纹粉末涂料用HAA固化聚酯树脂合成及性能研究　　摘要：本文介绍了一种砂纹粉末涂料羟烷基酰胺(HAA)固化聚酯树脂的合成，该树脂具有较高的Tg和较高的熔融粘度，考察了聚酯树脂和涂料的贮存性，考察了粉末粒度、砂纹剂用量、流平剂用量对涂膜表面性能的影响。研究结果表明，制得聚酯树脂和涂料具有良好的贮存稳性，制得的HAA固化聚酯树脂在砂纹粉末涂料应用中，具有优异的表面抗划伤性和良好的表面细腻度，低光泽时还可保持较低的砂纹剂用量，具有良好的综合性能。　　1、前言　　粉末涂料由于完全符合国际上流行的“四E”(经济、环保、

2、高效、性能卓越)原则，而被公认是绿色环保涂料，是涂料业发展和研究的四大方向之一。功能美术型粉末涂料是粉末涂料的一个重要分支和发展方向。　　砂纹粉末涂料是一种功能美术型粉末涂料，广泛应用于各种型材和装饰面板，特别是铝型材。功能美术型粉末涂料一般是通过功能美术型助剂，以赋予涂膜功能性和美术性。砂纹粉末涂料是通过砂纹剂来实现，砂纹剂通过物理或化学作用，在粉末涂料熔融流平固化后，使涂膜形成砂纹纹理，不同砂纹剂，形成砂纹的机理不同，形成涂膜砂纹外观的差别也较大，对同一种砂纹剂，在不同树脂和固化剂体系中的涂膜外观差别也比较大。　　化学砂纹剂的作用机理是在固化反应中参与化

3、学反应，缩短粉末涂料的固化时间，具有固化促进剂的作用，使涂膜来不及流平而形成砂纹外观。化学砂纹剂一般是金属有机配合物，对涂膜的消光作用明显，在此体系中填料的品种和用量、流平剂和光亮剂的用量可以调节涂膜的光泽和砂纹的粗细程度。物理砂纹剂的作用机理是通用物理作用，提高涂料的熔融粘度，改变熔融挤出物的表面张力，使熔融挤出物变成螺旋状物，熔融水平和流动性小，从而在固化成膜时形成表面粗糙和砂纹状的外观，物理砂纹剂一般是酰胺改性特殊偏氟聚合物。物理和化学砂纹剂都是原材料预混合时添加，用熔融挤出混合法进行分散，与有机膨润土等填料配合使用，可以调节涂膜光泽和砂纹纹理的粗细。

4、　　本文合成一种HAA固化的端羧基聚酯树脂，用DTA分析了聚酯树脂和涂料的玻璃化转变温度(Tg)，制成了HAA固化纯聚酯砂纹粉末涂料，测试了聚酯树脂和涂料的贮存稳定性，考察了粉末粒度、砂纹剂用量和流平剂用量对涂膜性能的影响，得到了抗划伤性优异，综合性能优异的产品。　　2、实验部分　　2.1实验材料及仪器　　新戊二醇：工业级;乙二醇：工业级;环已烷二甲醇，工业级;对苯二甲酸(PTA)：工业级;间苯二甲酸(IPA)：工业级;已二酸：工业级;壬二酸;工业级;偏苯三酸酐(TMA)，工业级;酯化催化剂(F4101)：工业级;抗氧剂HJ68：工业级。http:/www.

5、sansenpaint.net　　3000ml小型玻璃反应器全套及搅拌电机;CDR-4P差动热分析仪，上海天平仪器厂;DV-Ⅱ型旋转粘度仪，BROOKFIELD公司;DF-4型电脑沥青软化点测定仪，北京华惠达泰试验仪器有限公司;QUB/Basic型加速耐候性试验箱，美国Q-PANEL公司;TT210覆层测厚仪，北京时代之峰科技有限公司;color-guide45/0色差仪，BYKGardner公司;Micro-tri-gloss光泽仪，BYKGardner公司。　　2.2聚酯树脂的合成　　将原料二元醇、二元酸和其他反应物料按配方量投入反应釜中，充氮气保护，当

6、升温到160℃时，开始出酯化水，继续升温至255℃，反应无酯化水时，得到无色透明树脂。加入多元酸封端剂，在240℃~245℃条件下保温反应40~50分钟。反应完成后，逐步抽真空至50mmHg(-0.093Mpa)，在240℃的真空条件下反应40~60分钟。降温至200℃，反应完毕，出料。　　2.3砂纹粉末涂料试样的制备　　将试制的聚酯树脂、HAA(T-105)、颜料、填料、砂纹剂、流平剂、脱气剂等按配方量加入配料容器中，充分搅拌均匀后，经挤出机熔融挤出、粉碎，即获得粉末涂料，静电喷涂于样板上，将其置于固化烘烤箱得固化涂膜。涂料配方如表1所示　　表1涂料试样配

7、方　　　　2.4性能表征.　　聚酯树脂酸值、软化点的测定按相应国家标准的测定方法测定　　熔融粘度的测定用DV-Ⅱ型旋转粘度仪测定　　玻玻化温度(Tg)和固化温度的测定用CDR-4P差动热分析仪测定，10℃/min。　　涂膜性能的测定按相应国家标准的测试方法测定　　3、结果与讨论　　3.1聚酯树脂的理化性能指标http:/www.sansenpaint.net　　外观：无色或浅黄色的透明颗粒;酸值：28.0~34.0mgKOH/g;熔融粘度(180℃)：1500~3500CP;玻璃化转变温度(Tg)60~65℃;软化点(Tf)：105~120℃。聚酯树脂Tg如

8、图1所示　　　　图1聚酯树脂的Tg曲线　　砂纹粉末涂