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粉末涂料中聚酯樹脂性能參數

為了探討耐手印性能的各類影響因素，通過調節原材料種類及用量，合成了一系列樹脂。將合成的樹脂應用于TGIC體系，檢測其各項性能，結果列于表3。

在合成的一系列樹脂中，相對于A樹脂，B、C、D分別是聚酯配方中采用環己烷二甲醇、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原材料單體對耐手印性能的影響

為了更明顯地顯現手印情況，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，檢驗其耐手印性能。圖1是A～G系列樣品涂層耐手印性能的測試圖片。

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樹脂烘烤后失光嚴重，光澤降至63.2%，再次觸摸涂層易出現手印。

采用環己烷二甲醇（圖1A→B，在A的基礎上調整配方后形成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對苯二甲酸，可以有效改善涂層表面失光現象，提高耐手印性能。

這可能與起霜現象中產生的“霜”有關，有文獻研究了“霜”的主要成分是新戊二醇和對苯二甲酸形成的環狀低聚物，該類小分子物質在低溫烘烤時析出，與手汗接觸，在涂層表面更易顯現手印。

因此，采用環己烷二甲醇、間苯二甲酸等單體來替代部分新戊二醇、對苯二甲酸，可以減少環狀低聚物的生成。低相對分子質量物質析出量的減少，能夠提高涂層的耐手印性能。

在聚酯樹脂的合成中，通常會采用一系列助劑來改善粉末涂料的性能，一些助劑相對分子質量較小，易揮發。

這些助劑的加入，會使粉末涂料在應用的過程中析出更多的小分子物質，使得涂層表面失光，汗手接觸容易產生手印，適當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

聚酯樹脂中低相對分子質量、易揮發、易析出物質的主要來源于合成過程中發生的副反應。如低聚物的生成、醚的生成、熱氧化降解等。

為了降低副反應產生的低相對分子質量物質，在聚酯樹脂的合成中，要選擇合適的工藝參數，如反應時間、真空溫度、真空時間等，這些參數對相對分子質量、相對分子質量分布等性能都有一定的影響。

不同催化劑，反應速率不同，反應所需時間也不同。高催化活性的催化劑，在加快主反應的同時，也加快了副反應的進行，生成了更多的小分子副產物；

低催化活性的催化劑，使反應時間延長，聚酯樹脂的熱氧化降解增多，小分子副產物含量也會有所增加。

在真空縮聚反應階段，適當延長真空時間有助于減少低相對分子質量物質的存在。如圖1（A、G）所示，真空時間對耐手印性能存在一定影響，但區別并不明顯。

同時較長的真空時間可能會使酸值、黏度等指標出現一定程度的變化。因此，在優化工藝參數時，還需綜合考慮其對各項性能的影響。

4在粉末涂料中的應用

將合成的耐手印粉末涂料用聚酯樹脂分別應用于高光、砂紋等領域，表4列出了耐手印聚酯樹脂及其粉末涂層的部分性能參數，同時，為了檢驗其耐手印情況，選取了一支常規性能與其接近的聚酯樹脂及其粉末涂層進行檢測。

從表4可以看出，兩種樹脂酸值、黏度、Tg、軟化點等常規性能指標較為接近，但在低溫烘烤耐手印方面差距較大。

將合成的耐手印樹脂和常規樹脂用于TGIC體系，與固化劑比例為93∶7，200℃/10min固化后進行性能比較發現：

2種樹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，采用常規聚酯制備的涂層失光嚴重，光澤下降至67.8%，且觸摸涂層會出現明顯手??；而耐手印樹脂光澤為90.1%，表現良好。見圖2。

圖2列示了由兩支樹脂制備的黑色高光與砂紋粉末涂料的耐手印情況。左側兩列圖為130℃烘烤12h后的效果，右側兩列圖為140℃烘烤1h的效果。

從圖中可以看出，耐手印聚酯樹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，而常規樹脂則具有很明顯的手印。