文/曾历，刘亮，彭浩民，李小强，潘从艺，杨锐龙

摘要：

通过分析热转印性能的影响因素合成了不同结构的聚酯树脂，研究了树脂酸值对热转印性能的影响，同时研究了部分单体对聚酯树脂热转印性能的影响。采用DSC热分析法研究了固化促进剂对粉末涂料固化行为的影响，结果表明：选择合适的固化促进剂对涂层转印性能的提高有至关重要的作用。

关键词：

热转印；聚酯树脂；粉末涂料

0 前言 

随着科学技术的发展，各种新技术和新材料不断涌现，在这些新技术和新材料中，热转印技术和热转印粉末涂料逐渐受到市场的关注，尤其是家居建材装饰行业，随着近年来天然木材和石材的过度开采，导致人类获取天然装饰材料的难度急剧增大，驱动家居建材行业寻找其他可替代的装饰材料。铝型材由于具有质轻、持久性好、易加工、易回收再用和价格合适等诸多优点，逐渐替代了木材和石材应用在家居建材领域，同时涂膜转印技术的出现很好地解决了铝型材装饰效果单一的问题[1]，使其表面接近天然木材和石材的装饰效果，这一技术的出现极大地推动了铝型材在家居建材市场的蓬勃发展。粉末涂料具有高效、节约资源、环保和综合性能优异等特点，与传统的溶剂型涂料相比优势明显，目前铝型材的涂装主要为粉末涂料涂装，因此转印技术的出现对铝型材用粉末涂料的性能提出了新的要求。由于具有良好的触摸感和极佳的转印性能，热转印粉末涂料初期主要以聚氨酯粉末涂料为主，但由于价格太高，该产品在中低端领域很难推广应用。聚酯粉末涂料价格相比聚氨酯粉末涂料低很多且综合性能优异，正逐步受到行业的关注，通过前期的技术探索，目前针对TGIC固化的热转印用聚酯树脂研究较多[2-4]，市场上也有相应的产品推出，而对适用于聚酯/环氧体系的热转印粉末涂料用混合型聚酯的研究报道则较少。

本文主要研究适用于户内热转印聚酯/环氧粉末涂料用聚酯树脂的合成，主要从聚酯树脂合成的角度分析了聚酯树脂的结构对粉末涂料热转印性能的影响，为制备一种适用于聚酯/环氧体系的户内热转印粉末涂料用混合型聚酯提供相应的技术支持。

1 实验部分

1.1 主要原材料及仪器设备

。以上原料均为工业级。

15L反应釜：自组装；锥板黏度仪：D3MS3LT，英国REL；差示扫描量热仪：DSC1型，梅特勒-托利多；静电喷枪：BA-28型，南海大步喷塑综合厂；双螺杆挤出机：SLJ-30AF，烟台东辉；热转印设备烫画机：XY[1]001A，广州鑫焱机械厂。

1.2 聚酯树脂的制备

在15L反应釜中依次加入50mol多元醇（NPG、EG、DG、TMP）、46.3mol多元酸（PTA、ADA）和10g酯化催化剂，通氮气逐步升温至酯化水开始生成并馏出，酯化出水过程应防止跑醇，继续升温至245℃后保温，待反应体系清晰透明后取样测酸值，酸值（Av1）达到20~24mgKOH/g时，降温至225℃抽真空缩聚1h，酸值（Av2）达到7~13mgKOH/g，继续降温到210℃，加入3.8~6.8mol的封端剂TMA进行封端反应0.5~1h，酸值（Av3）达到30~75mgKOH/g，继续降温加入助剂搅拌一段时间后出料，得到聚酯树脂。

1.3 粉末涂料及涂膜样板的制备

按表1配方称量各组分，经过预混合、熔融挤出、冷却压片、破碎和粉碎过筛后得到所需的粉末涂料样品。将制备好的粉末涂料通过静电喷涂于经过前处理的冷轧钢板上，并在200℃下固化10min得到涂层样板。

1.4 分析与测试

1.4.1 聚酯酸值测试

按GB/T6743—2008测试聚酯树脂的酸值。

1.4.2 聚酯黏度测试

按ASTMD4287—2000（2005）测试聚酯树脂的熔体黏度。

1.4.3 玻璃化温度测试

按GB/T19466.2－2004测试聚酯树脂的玻璃化温度，升温速度为10℃/min。

1.4.4 热转印性能测试

依照行业惯用的测试方法，将转印纸铺于固化好的涂层上经过热转印烫画机加热转印（185℃/5min）后取出，室温冷却30min后撕纸，观察撕纸性能、转印图案和油印残留情况。

1.4.5 热固化行为（DSC）测试

在氮气气氛下，采用梅特勒DSC-1型差示扫描量热仪对粉末涂料进行热固化行为分析，升温速率为10℃/min。

1.4.6 固化程度测试

取一定质量的固化涂膜，将涂膜放入四氢呋喃溶剂中于60℃下回流5h，然后60℃恒温干燥24h后称取涂膜质量，测量涂膜的质量剩余率，质量剩余率越高说明涂膜的固化程度越高。

2 结果与讨论

2.1 聚酯酸值对粉末涂层转印性能的影响

在粉末涂料用聚酯树脂的合成中，酸值用来表征聚酯中可参与固化反应的活性基团数量，不同酸值的聚酯树脂固化时所需的固化剂用量也不同，固化物的交联结构也各有差异，对涂层转印性能的影响也不同。在聚酯/环氧粉末涂料体系中，根据聚酯酸值....