涂料树脂合成及应用 教学课件 作者 闫福安 等编著第四章 聚酯树脂.ppt

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1、第四章聚酯树脂4.1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、较低分子量的无定型齐聚物，其数均相对分子质量在一般在102~104，根据其结构的饱和性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脂系统。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，构成涂料行业的不饱和聚酯涂料体系。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

2、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（Alkydresin）。涂料工业中的聚酯也可以称之为无油聚酯（Polyesterresin，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，属中、高档涂料，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

3、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。水性聚酯是涂料技术科学和社会可持续发展要求的产物。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）。4.2主要原料4.2.1多元酸单体名称状态相对分子质量熔点（0C）特性己二酸固体

4、146.14151.5普适性，柔韧性癸二酸固体202.25131.0～34.5低极性，柔韧性苯酐固体148.12130.5价格低间苯二甲酸固体166.13345～348硬度，耐候性，耐药品性对苯二甲酸固体166.13>300，升华硬度，耐候性，耐药品性六氢苯酐固体154.1535～36硬度，耐候性，耐水解偏苯三酸酐固体192.13164～167（沸点：240～245）引入分支和多余羧基1，4-环己烷二甲酸固体172.2164－167硬而韧，耐候性，耐水解，活性高，抗变黃顺酐固体98.0652.6(199.7)通用性能蒸馏二聚酸液体含量95

5、～98%，多聚酸2～4%，酸值194～198mg/KOH/g5（沸点200）柔韧性，耐水解4.2.2多元醇单体名称状态相对分子质量熔点（沸点）（0C）特性乙二醇液体62.07-13.3（197.2）普适，柔韧性二乙二醇液体106.12-8.3（244.5）亲水，柔韧性1，2-丙二醇液体76.09（188.2）普适二丙二醇(一缩二1，2-丙二醇)液体134.17（232）耐水解2-甲基-1,3-丙二醇液体90.842～44（262）普适2-丁基-2-乙基1,3-丙二醇（BEPD）固体160.343耐候性，耐水解1，4-丁二醇液体9020普适

6、1，3－丁二醇液体90.1－77（207.5）溶解性新戊二醇固体104.15124～130（210）普适性，耐化學品，耐候性，耐水解己二醇固体11840柔韧氢化双酚A固体236.00124～126耐热，耐药品三羟甲基丙烷固体134.1257～59耐热，耐水解1，4-环己烷二甲醇液体144.2143（245）硬而韧，耐候性，耐水解，活性高，抗变黃2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇（TMPD）固体146.2246～55（215～235）低粘度，耐候，抗污，柔韧性羟基新戊酸羟基新戊酯（学名3-羟基-2,2-二甲基丙酸（3-羟基-2，2-二甲基丙

7、基）酯，HPHP）固体20949.5～50.5硬而韧，耐候性，耐水解4.2.3其它相关助剂4.2.3.1聚酯催化剂单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二丁基氧化锡氯化物，二丁基二月桂酸锡，二丁基二乙酸锡，单丁基三氯化锡等。具体选择何种催化剂及其加入量应根据具体的聚合体系及其聚合工艺条件通过实验进行确定。美国ATOFINA（阿托菲纳）公司是国际知名的聚酯催化剂供应商。下面是该公司二丁基氧化錫的技术指标：项目标准外观白色粉末分子式(H9C4)2SnO分子量248.92易挥发物含量（80℃，2hr）1.0%max顏色(laurateAPHA)150ma

8、x不透明度(laurate)50max含Sn量32.0～33.0%含Fe量20ppmmax含NaCl量0.05%max平均粒徑4μmmax4.2.3.2聚酯抗氧剂抗氧剂加于高分子材料中能有效地