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粉末涂料用聚酯樹脂是以多元酸和多元醇縮聚反應(yīng)得到的高分子預(yù)聚物,要求具備較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,軟化點(diǎn)及交聯(lián)固化的官能度。
沖擊性能是考核高分子復(fù)合材料對(duì)于基材保護(hù)可靠性的重要指標(biāo)之一,TGIC固化的粉末涂料的成膜物質(zhì)主要是聚酯樹脂。粉末涂料的機(jī)械性能主要取決于聚酯樹脂的機(jī)械性能,聚酯樹脂中高分子鏈段的活動(dòng)能力隨溫度的降低而下降。涂膜的可加工性是指在粉末涂料固化成膜后的二次加工性能,粉末涂料噴涂過程中由于法拉第電磁感應(yīng)效應(yīng),工件邊緣上粉率低,固化過程中完全包覆困難,厚度不均。
常規(guī)改善方法主要有二:
(1)粉末涂料添加帶電助劑提高上粉率,帶電助劑其主要成分是表面活性劑、含氮化合物、脂肪酸等。帶電助劑添加到粉末涂料中通過降低粉末靜電屏蔽效應(yīng)提高上粉率。
(2)成膜后二次沖壓成型的工藝進(jìn)行生產(chǎn),該方法對(duì)于涂膜韌性要求較高,因此業(yè)內(nèi)鮮有產(chǎn)品。
1 合成工藝
1.1聚酯樹脂合成工藝
1.2粉末涂料制備
2 結(jié)果與討論
2.1高韌性聚酯樹脂設(shè)計(jì)指標(biāo)
高韌性粉末涂料用聚酯樹脂合成及性能研究,高韌性聚酯樹脂具有合適的端基數(shù)和官能度,固化后涂膜具有較高的交聯(lián)密度和表明硬度,粉末配方中不需添加轉(zhuǎn)印助劑,轉(zhuǎn)印清晰,易撕紙, 高韌性聚酯樹脂是以TGIC為固化劑的粉末涂料用飽和聚酯樹脂。圖2表明高韌性聚酯樹脂玻璃化溫度為65.2℃,制備的涂料涂料具有優(yōu)秀的貯存穩(wěn)定性。
高韌性粉末涂料用聚酯樹脂合成及性能研究:高韌性聚酯樹脂數(shù)均分子量4283,重均分子量9020,黏均分子量8370,分散系數(shù)2.1。高韌性聚酯樹脂分子量分布范圍較小,表明高韌性聚酯樹脂性能均一,制備的粉末涂料品質(zhì)穩(wěn)定。
高韌性聚酯樹脂在配方設(shè)計(jì)上,采用韌性好和耐候性級(jí)別高的CHDA,CHDM等單體,因此高韌性聚酯樹脂制備粉末涂料涂膜擁有較好的的耐候性,優(yōu)秀的表面流平。
2.2CHDM含量對(duì)于涂膜韌性影響
CHDM單體用量增加,涂膜的T彎性能提升,表明CHDM的用量與涂膜的韌性呈正相關(guān)。當(dāng)CHDM用量為醇含量的20%時(shí),樣板表面抗干擾能力下降,筆者認(rèn)為:實(shí)驗(yàn)用CHDM單體具有船式六元環(huán)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有較大的位阻,接入聚酯樹脂分子主鏈剛性增強(qiáng),用量達(dá)到20%,聚酯樹脂與顏填料的潤(rùn)濕分散性下降,粉末涂料熔融成膜過程中表面張力不均一,導(dǎo)致涂膜表面出現(xiàn)縮孔。筆者通過內(nèi)擠添加氫化蓖麻油,改善顏填料分散性,涂膜無缺陷且韌性好。
CHDM用量每提升5%左右,聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提升為1.4~2℃。圖2TG曲線表明,隨著CHDM用量的增加,不同配方聚酯樹脂黏度接近,聚酯樹脂的TG與CHDM的用量呈正相關(guān),但玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并未大幅提升。筆者認(rèn)為:CHDM具有立體結(jié)構(gòu),接入分子主鏈后產(chǎn)生產(chǎn)生的空間效應(yīng)阻礙共聚物的有序排列,影響了主鏈結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性。聚酯樹脂為無規(guī)共聚物,分子主鏈存在嚴(yán)重的鏈纏繞,所以CHDM或者CHDA在用量在15%以下,對(duì)于聚酯樹脂的TG不具有線性關(guān)系。