论文部分内容阅读
水性涂料作为环保型涂料的一个重要研究方向,越来越受到人们的重视,对水性涂料的研究有着较高的研究价值。水性聚酯涂料作为具有代表性的水性涂料,广泛应用于金属和木器的表面保护和装饰中,具有附着力强、丰满度高、耐冲击性优良等优点,适合在汽车中涂漆中应用。本文利用多元醇和多元酸通过熔融缩聚合成出饱和聚酯树脂,利用酸值来控制反应终点,在得到低酸值的树脂后,投入一定量的偏苯三酸酐来封端,以提高树脂中羧基含量使树脂具有水可分散性,加入中和胺后通过自乳化相反转过程制备出聚酯水分散体,和水性固化剂以适当比例混合后经过喷涂和烘烤等工艺制得固化漆膜,并用IR、DSC、GPC、TG、SEM等测试方法对聚酯树脂及固化漆膜进行了表征测试。研究了反应过程中酯化温度和抽真空时间对反应进程的影响,以及偏苯三酸酐封端对聚酯树脂分子量的影响、封端后树脂酸值对水分散体外观及储存性能和表观粘度的影响,并考察了聚酯水分散体中溶剂的含量以及中和剂的选择。研究表明,酯化反应升温采用阶段升温法,从160℃开始,每隔半小时提高10℃,直到恒温酯化温度240℃,恒温反应2~3h可以达到清晰点,缩聚阶段在真空度<-0.098MPa的条件下,抽真空时间为2h左右树脂可以达到预定酸值,偏苯三酸酐封端后,聚酯树脂数均分子量有所下降,分子量分布增大。加入中和剂三乙胺制得水分散体,酸值在15mgKOH/g以上的水分散体具有优良的储存稳定性和外观效果,随着酸值增大,水分散体粘度有所上升,但总体粘度仍然较低,适合制备涂料,水分散体中的溶剂含量不超过5%。研究了聚酯树脂及固化漆膜性能的影响因素:涂料固化剂各类和用量的影响、固化温度对固化漆膜的影响、对苯二甲酸/间苯二甲酸投料比及原料醇酸比对漆膜性能的影响、三羟基丙烷和叔碳酸缩水甘油酯对漆膜性能的影响和封端用单体及催化剂对漆膜性能的影响。研究表明,采用氨基树脂Luwipal 066作为固化剂,用量为树脂的50%,烘烤温度为160℃,对苯二甲酸/间苯二甲酸投料比为12.5/17.5,原料醇酸比为1.3/1,三羟基丙烷用量占醇组分的10%及叔碳酸缩水甘油酯用量占醇组分的5%,封端用单体为偏苯三酸酐时,制备的漆膜具有较好的综合性能,催化剂的存在对漆膜性能影响很小。