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表3
 

2结果与讨论

2·1聚酯合成

本实验选择新戊二醇和间苯二甲酸作为合成聚酯树脂的主要原料,并从T弯、附着力、硬度、耐MEK等几个性能综合考虑,外加己二酸和偏苯三酸酐。其中,新戊二醇赋于聚酯很好的耐污性、耐过度烘烤、热稳定性,其支链的存在有利于聚酯在烃基熔剂中的溶解,因此选择其作为合成聚酯树脂的主体醇。采用含苯环的多元酸与多元醇反应,合成得到含有苯环结构的树脂,苯环的刚性特征赋予树脂以硬度,而苯环的稳定的结构特征赋予树脂以耐化学性。偏苯三酸酐的加入可以引入较多羧基,用以增加树脂中活泼官能度数。使树脂形成支链型结构,提高涂膜硬度和反应速度。长链己二酸赋予树脂柔韧性和在烃类溶剂中的溶解性。

树脂的性能不仅与原料的选择相关,还与合成的工艺密切相关;整个反应在连续的搅拌下进行,升温的过程切忌急速上升,而且需分段保温,控制好温度,防止物料的损失而失去原有的配比;严格控制终点指标。通过这些途径来合成具有高反应活性,相对分子质量为3000~7000,羟值为55mgKOH/g,酸价<10mgKOH/g的适合低温固化的树脂。

2·2氨基树脂的选用

为了使涂料在较低的温度下固化,选用与自制聚酯树脂混容性好的美国氰特公司的部分甲醚化高亚氨基树脂,从其综合成本和硬度、柔韧性考虑,聚酯树脂与氨基树脂的比例控制在3·8∶1左右。为使涂膜固化后有更好的性能,增强涂膜附着力和机械加工性能;在涂料配方中补加部分封闭型异氰酸酯。

2·3催化剂的选用

催化剂直接关系到聚酯和氨基树脂的固化反应情况,对涂膜的耐MEK性能和硬度影响明显,对附着力和柔韧性也有一定影响。氨基树脂交联催化通常用磺酸类物质;由于催化剂为酸性物质,而涂料体系中又有碱性颜料成分,所以需要考虑酸催化剂对涂料贮存稳定性的影响。结合本体系,考虑涂料需在高线速低温固化线上使用,通过实验确定选用比对甲苯磺酸(PTSA)更优,不做封闭处理的二壬基二磺酸(DNNDSA);在本体系中DNNDSA较PTSA对贮存稳定性更有利,耐溶剂性更好。

2·4颜料的选用

选用经高温烘烤不褪色、耐晒牢度高、耐溶剂、着色力和遮盖力强的金红石型二氧化钛做白色颜料。表面经SiO2包膜处理的二氧化钛其耐候性和分散性均有所改善[2],而且对酸催化剂稳定性好。炭黑需用表面积小,吸附小的种类。酞青蓝选用耐热稳定性好的类型。颜料和基料的比值对硬度和弯曲影响很大,对耐MEK擦拭和划格附着力影响次之。本体系中,颜基比在0·6~0·7范围涂料性能最优。消光剂选用气相二氧化硅类,对体系黏度影响小,消光效率高。

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