超支化聚酯改善聚酯粉末涂料表观性能的研究
袁仁能,刘 丹,曾志翔,乌学东 (中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
采用硬脂酸对商业化的超支化聚酯(Blotorn H20)进行端基改性,提高其玻璃化转变温度(Tg),将其作为增大粉末涂膜表面张力和降低熔体黏度的助剂,以期达到减少涂膜表面缩孔和针孔,改善粉末涂料涂膜的表观性能的目的。
运用红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热分析系统(DSC)、旋转流变仪、接触角测量仪等方法进行了表征。
研究表明硬脂酸封端Blotorn H20超支化聚酯(SA-HBP)的Tg升高到70℃ ,满足粉末涂料的贮存要求;
与未加入SA-HBP的粉末涂料相比,加入SA-HBP后熔体黏度降低了20% ~50% ,表面接触角从100度降到8O度,橘皮、针孔和缩孔等表面缺陷减少,同时物理机械性能如硬度、耐冲击性、附着力均有所改善。
羟烷基酰胺(HAA)/聚酯粉末涂料是—类低毒、耐候性能优异的新型粉末涂料。
但是,由于羟基和羧基在固化过程中会释放水分子,易使涂膜表面产生微小缩孔和针孔等表面缺陷,限制了它的广泛应用。
因此,开发一些新的产品,增加粉末涂料的流平性,提高气泡脱除阙值,减少针孔的出现,极具市场前景和应用价值。
超支化聚合物具有球型致密的分子结构,独特的空腔以及大量的支化单元等特点 。
因而它们具有低黏度、高相容性、多功能性以及易成膜等优异特性。将超支化聚合物用于粉未涂料是目前研究的热点 。
但是由于超支化聚合物不易结晶,玻璃化转变温度低,不利于稳定贮存,这在一定程度上限制了它的广泛应用。
本文研究目的是在超支化聚合物的端基用结晶性极性化合物进行改性,提高超支化聚酯的玻璃化转变温度,利用其空腔和支化结构,提高聚酯粉末涂料的表面张力和降低熔体黏度,帮助小分子从体系中脱除,改善聚酯粉末涂料表观性能。
1 实验部分
1.1 实验原料
1.2 实验方法
硬脂酸改性超支化聚酯的反应见式(1)。
1.2.1 硬脂酸改性Blotorn H20
称取8.4 g的Blotorn H20,22.7 g SA于四口烧瓶中,用少量的DMF溶解后,加入0.5% 的T—PSA,在130℃ 反应3h,抽真空继续反应12h后终止;
得到黄棕色液体,用NaOH中和过量的硬脂酸,乙醇沉淀,真空干燥,得到硬脂酸封端Blotorn H20超支化聚酯(SA—HBP),高速粉碎后为微黄色粉末。
1.2.2 粉末涂料涂膜的制备
将SA—HBP与聚酯粉末涂料粉体进行配方设计,经预混合、熔融挤....
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