MDF低温固化粉末涂料制备及性能研究(2)
2.结果与讨论
2.1 MDF聚酯-环氧树脂粉末涂料的反应性
2.1.1 两种MDF聚酯-环氧树脂体系反应性的对比
将所制备的T-1及T-2样品进行DSC完全非等温升温程序扫描,结果如表3(Tab.3)中所示。其中发现T-2其粉末玻璃化转变温度Tg0高于T-1约3℃,此主要来源于PE-2树脂较高的Tg值。但T-1与T-2反应完全时所得产生的Tg1差距缩小为1.5℃。
Tab.3
MDF聚酯-环氧树脂体系的反应焓DSC非等温扫描
尽管存在微弱差别,T-1与T-2又有极其类似的反应放热焓ΔH。PE-1聚酯树脂为工业品,不同批次的树脂其酸值通常在一定范围内波动,因而在此聚酯-环氧树脂固化体系中,使用同种环氧树脂且用量一定的情况,与环氧树脂反应的热焓微弱差别即可能来源于此酸值所造成的误差(配方设计时按酸值为70mg KOH/g进行计算)。分析结果同时表明T-1与T-2二者有非常接近的Ti,Tp及Te值,即二者的起始反应温度、反应放热峰及反应结束点是类似的,由此可说明PE-1与PE-2在和环氧树脂反应时有相类似的反应活性。
Tab.4 MDF聚酯-环氧树脂体系的反应焓
另外非MDF聚酯-环氧树脂体系,用DSC进行完全非等温扫描时,反应放热峰Tp通常在190-200℃出现;而T-1与T-2在165度以下即出现,此说明PE-1与PE-2有比普通聚酯较强的反应活性。MDF聚酯PE-2较普通的聚酯树脂有较强的反应活性,在于其分子结构中引入可以促进环氧基与羧基反应的结构单元,该类结构单元的存在会降低两种官能团的反应活化能,起到自催化的效果,使得聚酯-环氧体系T-2进行DSC非等温扫描时Tp可降低到165℃度以下。
而对T-1及T-2进行DSC先等温后非等温组合扫描时发现,二者结果却有差别。在表3中所示的聚酯-环氧体系进行完全非等温升温扫描时所得的热焓即为反应完全所放出的热量ΔH。而进行组合扫描时,所得的热焓为ΔH',其所表明的是在进行等温反应后,所剩的余焓,如表4中所示。而利用ΔH与 ΔH',即可计算得到等温反应时T-1、T-2的反应度,如表5。
Tab.5 MDF聚酯-环氧树脂体系的反应度
由此反应度结果可以看出,在较短的反应时间3分钟内,在反应温度低于160℃时,T-1与T-2聚酯-环氧反应体系的反应度并未达到100%。但T-1与T-2在相同温度下的反应度也存在较大的差别。PE-2在低温下与环氧反应时,特别是在130℃/3m的条件下,比PE-1有高的反应度,其反应活性较强。而PE-1只有在温度较高的恒温条件反应下,反应度才能达到与PE-2相近的结果。由此说明PE-2将有利于聚酯-环氧体系在低温固化环境下的使用。
Tab.6
MDF聚酯-环氧树脂体系不同反应条件下Tg的变化
同时组合扫描时的结果发现,T-1与T-2等温固化后的生成物玻璃化转变温度Tg2也有着较大的差别,如表6所示。T-2在130度等温固化后,尽管反应度未达到100%,但其Tg2超过了70度,高于T-1。而大都数的普通聚酯-环氧体系100%....
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