粉末涂料聚酯合成过程中分子量及其分布的变化

摘要：利用凝胶渗透色谱法(GPC)对聚酯树脂合成过程各阶段，不同真空合成工艺过程、不同分子支化度的相对平均相对分子质量及其分布进行了探究。实验发现：反应体系变为澄清后高聚物的相对分子质量分布指数迅速增大，终点聚合物的GPC分布图都存在2个分布峰，一步真空法合成的终点聚合物分布指数要小于两步真空法，增加聚合物的支化度可显著增大终点聚合物的相对分子质量分布指数。

关键词：聚酯树脂；相对分子质量；相对分子质量分布；真空缩聚；支化度

0引言

粉末涂料是一类节省资源和能源、没有溶剂污染的环保涂料品种，聚酯树脂是粉末涂料的主要成膜物质，它的性质将决定涂料的性能，而相对分子质量及分布又是影响聚酯树脂粉末涂料涂膜机械性能及表观性能的主要因素。因此控制聚酯树脂的相对分子质量及分布对于聚酯粉末涂料的性能有着很大的影响。

影响聚合物相对分子质量及分布的因素很多，如配方、醇/酸比、合成工艺等。对于缩合聚合的相对分子质量分布态势和参数有很多模型D-S1但都是理论上的数学推导模型，对粉末涂料用聚酯树脂的合成并不具有现实指导意义。本研究通过探究聚酯合成中，不同合成工艺的不同阶段的相对分子质量及其分布特征，为生产出所需相对分子质量及分布的产品提供一定的指导。

1实验部分

1.1原材料

精对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)；间苯二甲酸(IPA)；已二酸(ADA)；三羟甲基丙烷(TMP)；新戊二醇(NPG)；酯化催化剂(F4100)。

1.2聚酯树脂合成

聚酯的合成有2条技术路线。

一步真空法

按表1中A1、A3、A5的配方要求，依次在装有分馏冷凝和机械搅拌的250mL四口烧瓶中加人二元醇、二元酸,、渐升温，开始有水馏出后，平稳加热至240℃待体系澄清后，保持温度为240℃反应2h后测酸值、黏度，指标合格后添加间苯二甲酸进行酸化，保持温度为240℃反应1h至体系澄清，取样合格后一步真空缩聚30min。再取样测定酸值、黏度，合格后，加入其他助剂搅拌均匀，降温出料。在整个合成中，从有水馏出开始，每隔1h取样1次并测量样品的相对分子质量及其分布。

二步真空法

按表1中A2、A4、A6的配方要求，依次在装有分馏冷凝和机械搅拌的250 mL四口烧瓶中加入二元醇、二元酸，逐渐升温，开始有水馏出后，平稳加热至240℃，待体系澄清后立即开始第1步真空缩聚反应10min。取样测酸值、黏度。合格后添加间苯二甲酸进行酸化，保持温度为240℃反应1h至体系澄清，取样合格后再进行第2步真空缩聚反应30min，再取样测酸值、黏度。合格后，加入其他助剂搅拌均匀，降温出料....