《涂料树脂合成及应用》课件—04聚酯树脂

• 4.2.1多元酸
4.2 主要原料
单体名称
状态
相对分子质量
熔点（0C）
特性
己二酸 癸二酸 苯酐 间苯二甲酸
对苯二甲酸
六氢苯酐
偏苯三酸酐
1，4-环己烷二甲 酸 顺酐Baidu Nhomakorabea
蒸馏二聚酸
固体 固体 固体 固体 固体 固体 固体
固体 固体 液体
146.14 202.25 148.12
166.13
151.5 131.0～34.5
4.3聚酯配方设计
• 线形缩聚反应分子量的控制通常利用方程：Xn (1 ra) /(1 ra 2raPa)
• 其的中数均ra 为聚非合过度量。官对能一团些对体过系量，官式能中团ra的的物物质理量意的义比不，明ra 确1；；Xn为用以平结均构官单能元度计控数制
聚合度普适性强，概念清楚，可取代上式用于对线形、体形缩聚体系数均聚 合度的控制。
43
20 －77（207.5） 124～130（210）
40 124～126
57～59
43（245）
46～55（215～235）
49.5～50.5
特性 普适，柔韧性 亲水，柔韧性
普适 耐水解 普适
耐候性，耐水解
普适 溶解性 普适性，耐化學品，耐候性，耐水解 柔韧 耐热，耐药品 耐热，耐水解 硬而韧，耐候性，耐水解，活性高，抗
1，4-丁二醇 1，3－丁二醇
新戊二醇 己二醇
氢化双酚A 三羟甲基丙烷
1，4-环己烷二甲醇
2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇（TMPD） 羟基新戊酸羟基新戊酯（学名3-羟基-
2,2-二甲基丙酸（3-羟基-2，2二甲基丙基）酯，HPHP）
状态 液体 液体 液体 液体 液体
固体
液体 液体 固体 固体 固体 固体
第四章 聚酯树脂
4.1概述
• 涂料工业中使用的聚酯泛指由多元醇和多元酸通过聚酯化反应合成的、 一般为线型或分支型的、较低分子量的无定型齐聚物，其数均相对分 子质量在一般在102~104，根据其结构的饱和性可以分为饱和聚酯和 不饱和聚酯。饱和聚酯包括端羟基型和端羧基型两种，它们亦分别称 为羟基组分聚酯和羧基组分聚酯。羟基组分可以同氨基树脂组合成烤 漆系统，也可以同多异氰酸酯组成室温固化双组分聚氨脂系统。不饱 和聚酯与不饱和单体如苯乙烯通过自由基共聚后成为热固性聚合物， 构成涂料行业的不饱和聚酯涂料体系。为了实现无定型结构，通常要 选用三种、四种甚至更多种单体共聚酯化，因此它是一种共缩聚物。 涂料工业中还有一种重要的树脂叫醇酸树脂，从学术上讲，也应属于 聚酯树脂的范畴，但是考虑到其重要性及其结构的特殊性（即以植物 油或脂肪酸改性的特点），称之为油改性聚酯，即醇酸树脂（Alkyd resin）。涂料工业中的聚酯也可以称之为无油聚酯（Polyester resin， 简称PE）。
项目
标准
外观
白色粉末
分子式 分子量
(H9C4)2SnO 248.92
易挥发物含量（80℃， 2hr）
1.0%max
顏色(laurate APHA)
150max
不透明度(laurate)
50max
含Sn量
32.0～33.0%
含Fe量
20ppm max
含NaCl量
0.05%max
平均粒徑
4μm max
4.2.3.2聚酯抗氧剂
变黃 低粘度，耐候，抗污，柔韧性
硬而韧，耐候性，耐水解
4.2.3其它相关助剂
• 4.2.3.1聚酯催化剂
• 单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二丁基氧化锡氯化物，二丁基二月桂酸锡，二丁基 二乙酸锡，单丁基三氯化锡等。具体选择何种催化剂及其加入量应根据具体的聚合 体系及其聚合工艺条件通过实验进行确定。美国 ATOFINA（阿托菲纳）公司是国际 知名的聚酯催化剂供应商。下面是该公司二丁基氧化錫的技术指标：
• 涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯氨基烘漆、聚酯型聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料和 不饱和聚酯漆，属中、高档涂料，所得涂膜光泽 高、丰满度好、耐候性强，而且也具有很好的附 着力、硬度、抗冲击性、保光性、保色性、高温 抗黄变等优点。同时，由于聚酯的合成单体多、 选择余地大，大分子配方设计理论成熟，可以通 过丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂进行 改性，因此，聚酯树脂在涂料行业的地位不断提 高，产量越来越大，应用也日益拓展。
• 水性聚酯是涂料技术科学和社会可持续发 展要求的产物。水性聚酯树脂的结构和溶 剂型聚酯树脂的结构类似，除含有羟基， 还含有较多的羧基和（或）聚氧化乙烯嵌 段等水性基团或链段。含羧基聚酯的酸值 一般在35~60mgKOH/g（树脂）之间，大 分子链上的羧基经挥发性胺中和后成盐， 提供水溶性（或水分散性）。
130.5
345～348
166.13
>300，升华
154.15 192.13
35～36
164～167（沸点： 240～245）
172.2
164－167
98.06
含量95～98%，多聚 酸2～4%，酸值194～
198 mg/KOH/g
52.6(199.7) 5（沸点200）
普适性，柔韧性 低极性，柔韧性
价格低 硬度，耐候性，耐药
品性 硬度，耐候性，耐药
品性 硬度，耐候性，耐水
解
引入分支和多余羧基
硬而韧，耐候性，耐 水解，活性高，抗变
黃 通用性能
柔韧性，耐水解
单体名称 乙二醇
二乙二醇 1，2-丙二醇 二丙二醇(一缩二1，2-丙二醇) 2-甲基-1,3-丙二醇
2-丁基-2-乙基1,3-丙二醇（BEPD）
液体
固体
固体
4.2.2多元醇
相对分子质量 62.07 106.12 76.09 134.17 90.8
160.3
90 90.1 104.15 118 236.00 134.12
144.21
146.22
209
熔点（沸点）（0C） -13.3（197.2） -8.3（244.5） （188.2） （232） 42～44（262）
• 抗氧剂加于高分子材料中能有效地抑制或降低大分子的热 氧化、光氧化速度，显著地提高材料的耐热、耐光性能， 延缓材料的降解等老化过程，延长制品使用寿命。常用的 抗氧剂按分子结构和作用机理主要有三类：受阻酚类、亚 磷酸酯类和复合类抗氧剂。
• 聚酯合成抗氧剂常用次磷酸、亚磷酸酯类 或其和酚类组合的复合型抗氧剂（如汽巴 900），次磷酸应在聚合起始时室温加入并 控制用量，其它类抗氧剂可在高温聚合阶 段加入，加入量在0.1％～0.4％之间。