苯甲酸缩水甘油酯固化型聚酯树脂的合成与性能研究

曾定、张恩赐、陈卓、罗青、孙军芳

摘要：

合成了一种适用于多元苯甲酸缩水甘油酯（PT910）固化的粉末涂料用聚酯树脂，分别讨论了固化剂对粉末涂料玻璃化温度（Tg）的影响、原材料2，6-萘二甲酸（NDA）对聚酯树脂Tg的影响、聚酯合成酸解封端剂对粉末涂料固化活性的影响、树脂黏度对涂料性能以及固化促进剂的影响。

引言

粉末涂料因高效率、高性能、环保和经济的特点而广受欢迎，成为用量增长速度最快的涂料品种之一。目前成熟的粉末涂料包括用于户内领域的环氧型、聚酯环氧混合型，以及用于户外耐候领域的纯聚酯型和聚氨酯型四大类。据统计，近年异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC）型纯聚酯型粉末涂料约占我国粉末涂料总产量的1/4。

因TGIC易于用来制备高光、低光、美术型等各种粉末涂料，具有优良的涂膜外观、耐候性、机械性能，综合性能优异，应用非常广泛，是最早用于耐候型粉末涂料的固化剂之一。但TGIC对人体皮肤有刺激性，易导致过敏，还能使动物细胞产生诱变，改变基因的某些结构，并且这种改变具有遗传性。TGIC粉末涂料已被国家工信部列入产能淘汰目录，受环保政策影响，部分TGIC厂被关停，供货紧张。

早在20世纪90年代，粉末涂料相关从业人员就关注到TGIC的毒性问题，开发相关替代产品。作为TGIC的主流替代品，β-羟烷基酰胺（HAA）虽然已有较大的市场份额，但其涂层存在易黄变、厚膜针孔和消光困难等缺点。

PT910是由美国亨斯曼公司开发的另一种替代产品，它是由偏苯三甲酸三缩水甘油酯（TML）与对苯二甲酸二缩水甘油酯（DGT）以质量比1∶3混合制备而成。PT910粉末涂料的耐候性与TGIC粉末涂料接近，没有生态学毒性，但仍然具有一定的接触毒性和刺激性，目前在欧盟等地区有批量应用。PT910与TGIC结构上的差异性导致常规聚酯树脂使用T910进行固化时存在性能上的缺陷；同时PT910的活性与TGIC有差异，其组成中TML常温下为液态，对粉末涂料贮存稳定性有不利影响，使用常规聚酯搭配PT910固化剂制备粉末涂料存在不少问题。因此在国内环保政策趋严的背景下，有必要储备相关技术，开发专用聚酯树脂以满足PT910固化剂的使用要求。

试验部分

1.1 原材料

精对苯二甲酸（PTA，工业级，珠海碧辟）；2，6-萘二甲酸（NDA，工业级，巴斯夫）；精间苯二甲酸（IPA，工业级，韩国KP）；精己二酸（ADA，工业级，新疆天利）；偏苯三酸酐（TMA，工业级，正丹化学）；均苯四甲酸酐（PMDA，工业级，高鸣化工）；新戊二醇（NPG，工业级，韩国LG）；三羟甲基丙烷（TMP，工业级，三菱）；苯甲酸缩水甘油酯固化剂（PT910，工....