超耐候粉末涂料用聚酯樹(shù)脂的合成與耐候性研究.pdf

1、聚酯粉末涂料(polyester powder coating)因其優(yōu)良的綜合性能、耐候性能、相對(duì)低成本等，被大量用于建筑、汽車、交通道路等戶外設(shè)施，目前一半以上的熱固性粉末涂料都是以聚酯樹(shù)脂(polyester resin)作為基料制備的。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，聚酯粉末涂料的耐候性能也暴露出它的嚴(yán)重不足，而決定聚酯粉末涂料耐候性的關(guān)鍵仍是基體樹(shù)脂。本文采用本體熔融聚合，選用耐候性能優(yōu)良的多元醇和多元酸，通過(guò)優(yōu)化合成工藝來(lái)制備出用于超耐候

2、粉末涂料聚酯樹(shù)脂。主要結(jié)果如下：
　　 ⑴使用不同的單體合成了系列聚酯樹(shù)脂，并進(jìn)行了老化性能測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以新戊二醇、間苯二甲酸、環(huán)己烷二甲酸為主要原料，通過(guò)熔融聚合方法合成的聚酯樹(shù)脂耐候性最好，并對(duì)加料方式、醇酸比、多元醇的最佳用量、抽真空時(shí)間、最后的保溫溫度等對(duì)聚酯樹(shù)脂性能的影響進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加料方式為兩步法、醇酸比為1.1，多元醇的添加量為5wt.％，抽真空時(shí)間為60－75min，最后的保溫溫度為230℃－245

3、℃，得到的聚酯樹(shù)脂綜合性能最好。
　　 ⑵通過(guò)FTIR、GPC、DSC、TG、XRD等技術(shù)對(duì)合成的聚酯樹(shù)脂進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。FTIR圖譜表明合成的產(chǎn)物具有聚酯樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)特征；GPC結(jié)果顯示數(shù)均分子量為10909，分子量分布為1.5；DSC結(jié)果顯示合成的聚酯樹(shù)脂玻璃化溫度為53℃，滿足粉末涂料樹(shù)脂的儲(chǔ)存溫度要求；TG曲線顯示合成的聚酯樹(shù)脂的起始降解溫度為293℃，最大降解溫度達(dá)442℃表現(xiàn)了很好的熱穩(wěn)定性能；XRD結(jié)果表明合成的聚酯

4、樹(shù)脂只有微量的結(jié)晶。
　　 ⑶通過(guò)色差、保光率的測(cè)定、全反射紅外圖譜跟蹤分析，研究了抗氧劑3114、1076、168對(duì)采用新戊二醇、間苯二甲酸為原材料制備的聚酯樹(shù)脂基粉末涂料耐候性的影響。分別對(duì)單一的抗氧劑、主/輔抗氧劑的復(fù)合以及最佳比例下用量等因素進(jìn)行了探討，結(jié)果表明抗氧劑3114和168表現(xiàn)出更好的延緩光降解的能力，主抗氧劑與輔抗氧劑復(fù)配時(shí)，3114/168的復(fù)配效果比1076/168體系更好，且3114/168=1/0.5

5、的復(fù)配比例優(yōu)于其它比例，此比例的最適用量為0.5wt.％。
　　 ⑷將以新戊二醇、間苯二甲酸、環(huán)己烷二甲酸為原料自合成的超耐候聚酯樹(shù)脂涂層與同類型的帝斯曼超耐候聚酯樹(shù)脂(P－6600)涂層以及廣州擎天實(shí)業(yè)有限公司的耐候聚酯樹(shù)脂(NH－3307)涂層進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明自合成的超耐候聚酯樹(shù)脂的涂層QUV-B人工加速老化近1000h保光率仍保持在78％，保光率最高；同時(shí)色差最低，老化后色差1.79。隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，自制的超耐候聚酯

6、涂層表面顏色朝著變黑、變黃、變綠的趨勢(shì)發(fā)展，色差不斷增加；TG熱氧穩(wěn)定性分析結(jié)果表明自制的超耐候聚酯涂層起始降解溫度為329℃，最大失重速率溫度為429.1℃，以上三種聚酯涂層當(dāng)中表現(xiàn)了最好的熱氧降解穩(wěn)定性。ATR－FTIR跟蹤監(jiān)測(cè)老化過(guò)程，隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，2960cm-1、1450 cm-1處C－H吸收峰、1725cm-1及3250－3600cm-1等特征峰出現(xiàn)不同程度的變化，自制的超耐候聚酯樹(shù)脂涂層在抑制老化降解的能力方面達(dá)到了