张欣华-户外粉末涂料用低温固化聚酯树脂的开发

1、张欣华，邵妃张欣华，邵妃浙江中法新材料有限公司浙江中法新材料有限公司2021-11-23 2目录目录 3 工业涂料行业约有超过200万吨挥发性有机化合物（VOC）排放到空气中，相当于13亿中国人连续16个小时吸入空气的总和，并以年均9%的速度递增。 4烘烤固化温度低，更节能； 粉末涂料的贮存稳定性好； 低毒性，低刺激性。涂膜光滑平整性、丰满度不够； 耐热性差，涂膜易泛黄； HAA易吸水。 5 聚酯/HAA体系在无毒、反应性、贮存稳定性等方面比聚酯/TGIC体系具有更大的优势。 通过不断地完善，该体系还是有更好的发展前景。 6 7聚酯树脂聚酯树脂P9250PR新戊二醇新戊二醇三羟甲基丙烷三羟甲基

2、丙烷1,4-环己烷二甲酸环己烷二甲酸对苯二甲酸对苯二甲酸间苯二甲酸间苯二甲酸己二酸己二酸催化剂催化剂项目项目指标指标酸值酸值/（mgKOH/g）51软化点（环球法）软化点（环球法）/100ICI粘度粘度（175）/Po42玻璃化转变温度玻璃化转变温度/57.0 8聚酯树脂配方与涂膜性能聚酯树脂配方与涂膜性能原料名称原料名称用量/gP9250PR270HAA固化剂固化剂22.7流平剂流平剂5钛白粉钛白粉200安息香安息香2.3合计合计500外观平整光滑光泽（60）/%94涂膜厚度/m60+/-10耐冲击强度(1kg50cm)正反通过弯曲试验/mm2杯突试验/mm8铅笔硬度H附着力 (级)0胶化时

3、间/s350耐候性保光率a/%70注：a-人工加速老化，灯管UVB313，60， 4h光照；50，4h水淋，240h；固化条件：16015min 9 耐候性研究耐候性研究 注：QUV-B313的条件为60，4h光照；50，4h水淋，240h。 图1 EG用量对涂层耐候性能的影响性能树脂A树脂B树脂C树脂DEG用量/%（总醇量）0103050酸值/ mgKOH/g51515453ICI粘度（175）/Po42402522玻璃化温度/5756.555.255EG用量对人工老化性能的影响用量对人工老化性能的影响 11 随着乙二醇含量的增加涂膜的耐候性大幅下降。耐候性下降，涂层易老化，从而使材料脆化，

4、力学性能下降，使用寿命缩短。在合成聚酯时应尽量少采用不利于耐候性的乙二醇。 12 固化反应研究固化反应研究 13常规的脂族醇的酯化反应：高常规的脂族醇的酯化反应：高于于225或必须使用催化剂或必须使用催化剂-羟烷基酰胺：羟烷基酰胺：150起就能与起就能与羧基反应羧基反应到目前为止没有有效的固化促到目前为止没有有效的固化促进剂可以调整固化速度进剂可以调整固化速度 14反应活性反应活性 图2 不同温度下的胶化时间 随着固化温度的提高固化所需要的时间逐渐缩短 选择在160固化15min得到的涂膜表面流平较好，产生针孔的最高膜厚可达110m 特性特性粉末涂料粉末涂料Comp1Comp2Comp3玻璃化

5、温度，玻璃化温度，Tg（）55.565.359.5开始熔融温度，开始熔融温度，Tom（）91.998.5100.5起始固化温度，起始固化温度，Toc（）124.2124.2124.2反应峰温，反应峰温，Tr（）171.1173.9174.4注：Comp1由P9250PR与HAA以92:8制备 Comp2由P9337PR与HAA以95:5制备 Comp3由P9720PR与HAA以96.5:3.5制备玻璃化转变区域熔融 16 酸值高羧基含量大，即平均能参加反应的羧基多，单位体积内参加反应的总分子数增加，单位体积的活化分子数就会增多，就能够加快化学反应速率 酸值高，固化剂用量大，交联密度大。 粘度低，以便在高分子交联之前达到充分的熔融流动。 固化速率较平缓，涂料的熔融黏度上升较慢，则反应前期生成的水容易脱除。 17 总结总结 18酸值高，但针孔涂膜厚度可达酸值高，但针孔涂膜厚度可达110m160/15min，机械性能优异，机械性能优异 无固化促进剂，储存稳定性好无固化促进剂，储存稳定性好P9250PR与与HAA以以92:8的比例制备的比例制备粉末涂料。综合性粉末涂料。综合性能优异，具有很高能优异，具