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粉末涂料中聚酯樹(shù)脂性能參數(shù)

為了探討耐手印性能的各類(lèi)影響因素，通過(guò)調(diào)節(jié)原材料種類(lèi)及用量，合成了一系列樹(shù)脂。將合成的樹(shù)脂應(yīng)用于TGIC體系，檢測(cè)其各項(xiàng)性能，結(jié)果列于表3。

在合成的一系列樹(shù)脂中，相對(duì)于A樹(shù)脂，B、C、D分別是聚酯配方中采用環(huán)己烷二甲醇、乙基丁基丙二醇、乙二醇替代部分新戊二醇；

E是采用間苯二甲酸替代部分對(duì)苯二甲酸；F是聚酯配方中減少了助劑用量；G是采用了不同的工藝。

2原材料單體對(duì)耐手印性能的影響

為了更明顯地顯現(xiàn)手印情況，在200℃/10min條件下將粉末涂料固化冷卻后，用汗手與之接觸。

隨后放入130℃烘箱，烘烤12h，然后觀察涂層表面狀態(tài)，檢驗(yàn)其耐手印性能。圖1是A～G系列樣品涂層耐手印性能的測(cè)試圖片。

從表3中低溫烘烤后的光澤變化以及涂層表面手印情況（圖1）可以看出：A樹(shù)脂烘烤后失光嚴(yán)重，光澤降至63.2%，再次觸摸涂層易出現(xiàn)手印。

采用環(huán)己烷二甲醇（圖1A→B，在A的基礎(chǔ)上調(diào)整配方后形成B。下同）、乙基丁基丙二醇（圖1A→C）、乙二醇（圖1A→D）、間苯二甲酸（圖1A→E）等替代部分新戊二醇或?qū)Ρ蕉姿幔梢杂行Ц纳仆繉颖砻媸Ч猬F(xiàn)象，提高耐手印性能。

這可能與起霜現(xiàn)象中產(chǎn)生的“霜”有關(guān)，有文獻(xiàn)研究了“霜”的主要成分是新戊二醇和對(duì)苯二甲酸形成的環(huán)狀低聚物，該類(lèi)小分子物質(zhì)在低溫烘烤時(shí)析出，與手汗接觸，在涂層表面更易顯現(xiàn)手印。

因此，采用環(huán)己烷二甲醇、間苯二甲酸等單體來(lái)替代部分新戊二醇、對(duì)苯二甲酸，可以減少環(huán)狀低聚物的生成。低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)析出量的減少，能夠提高涂層的耐手印性能。

在聚酯樹(shù)脂的合成中，通常會(huì)采用一系列助劑來(lái)改善粉末涂料的性能，一些助劑相對(duì)分子質(zhì)量較小，易揮發(fā)。

這些助劑的加入，會(huì)使粉末涂料在應(yīng)用的過(guò)程中析出更多的小分子物質(zhì)，使得涂層表面失光，汗手接觸容易產(chǎn)生手印，適當(dāng)減少小分子助劑的用量，可以提高耐手印性能（圖1A→F）。

3工藝的影響

聚酯樹(shù)脂中低相對(duì)分子質(zhì)量、易揮發(fā)、易析出物質(zhì)的主要來(lái)源于合成過(guò)程中發(fā)生的副反應(yīng)。如低聚物的生成、醚的生成、熱氧化降解等。

為了降低副反應(yīng)產(chǎn)生的低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)，在聚酯樹(shù)脂的合成中，要選擇合適的工藝參數(shù)，如反應(yīng)時(shí)間、真空溫度、真空時(shí)間等，這些參數(shù)對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量分布等性能都有一定的影響。

不同催化劑，反應(yīng)速率不同，反應(yīng)所需時(shí)間也不同。高催化活性的催化劑，在加快主反應(yīng)的同時(shí)，也加快了副反應(yīng)的進(jìn)行，生成了更多的小分子副產(chǎn)物；

低催化活性的催化劑，使反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，聚酯樹(shù)脂的熱氧化降解增多，小分子副產(chǎn)物含量也會(huì)有所增加。

在真空縮聚反應(yīng)階段，適當(dāng)延長(zhǎng)真空時(shí)間有助于減少低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)的存在。如圖1（A、G）所示，真空時(shí)間對(duì)耐手印性能存在一定影響，但區(qū)別并不明顯。

同時(shí)較長(zhǎng)的真空時(shí)間可能會(huì)使酸值、黏度等指標(biāo)出現(xiàn)一定程度的變化。因此，在優(yōu)化工藝參數(shù)時(shí)，還需綜合考慮其對(duì)各項(xiàng)性能的影響。

4在粉末涂料中的應(yīng)用

將合成的耐手印粉末涂料用聚酯樹(shù)脂分別應(yīng)用于高光、砂紋等領(lǐng)域，表4列出了耐手印聚酯樹(shù)脂及其粉末涂層的部分性能參數(shù)，同時(shí)，為了檢驗(yàn)其耐手印情況，選取了一支常規(guī)性能與其接近的聚酯樹(shù)脂及其粉末涂層進(jìn)行檢測(cè)。

從表4可以看出，兩種樹(shù)脂酸值、黏度、Tg、軟化點(diǎn)等常規(guī)性能指標(biāo)較為接近，但在低溫烘烤耐手印方面差距較大。

將合成的耐手印樹(shù)脂和常規(guī)樹(shù)脂用于TGIC體系，與固化劑比例為93∶7，200℃/10min固化后進(jìn)行性能比較發(fā)現(xiàn)：

2種樹(shù)脂形成的涂層的沖擊、彎折性能良好，并均具有良好的附著力、耐候（300hQUVB白色涂層保光率均在50%以上）等性能。

但從高光板在130℃烘箱烘烤12h后涂層的光澤可以看出，采用常規(guī)聚酯制備的涂層失光嚴(yán)重，光澤下降至67.8%，且觸摸涂層會(huì)出現(xiàn)明顯手??；而耐手印樹(shù)脂光澤為90.1%，表現(xiàn)良好。見(jiàn)圖2。

圖2列示了由兩支樹(shù)脂制備的黑色高光與砂紋粉末涂料的耐手印情況。左側(cè)兩列圖為130℃烘烤12h后的效果，右側(cè)兩列圖為140℃烘烤1h的效果。

從圖中可以看出，耐手印聚酯樹(shù)脂很難看出手印的存在，即便烘烤12h也只存在淺顯手印，擦拭即可清除，而常規(guī)樹(shù)脂則具有很明顯的手印。