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聚酯樹脂,能與烯類單體,如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合后,在引發劑和促進劑的作用下,於常溫下聚合成不溶、不熔產物。不飽和聚酯的英文縮寫為UP。

1 聚酯樹脂 -基本定義

  聚酯樹脂 polyester resin
  聚酯樹脂由二元醇或二元酸或多元醇和多元酸縮聚而成的高分子化合物的總稱。
  聚酯樹脂是分為飽和聚酯樹脂和不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯膠粘劑主要由不飽和聚酯樹脂、顏填料、引發劑等助劑組成。膠粘劑粘度小、易潤濕、工藝性好,固化后的膠層硬度大、透明性好、光亮度高、可室溫加壓快速固化、耐熱性較好,電性能優良。缺點是收縮率大、膠粘韌度不高,耐化學介質性和耐水性較差,用於非結構膠粘劑。主要用於膠粘玻璃鋼、硬質塑料、混凝土、電氣罐封等。
  聚酯樹脂與醇酸樹脂區別在於合成聚酯樹脂的原料不含植物油或油類主要體現成分的脂肪酸。聚酯可分為飽和聚酯和不飽和聚酯。飽和聚酯是指合成原料中不含除苯環外的不飽和鍵。

2 聚酯樹脂 -常見結構

  合成飽和聚酯樹脂的原料主要是二元醇、二元酸和三元醇,個別的還有一元醇或一元酸。最常用的醇是新戊二醇,其酯化物的耐水性大大優於乙二醇和丙二醇。三元醇主要是三羥甲基丙烷、三羥乙基乙烷。最常用的芳香族二元酸是間苯二甲酸,由於間苯二甲酸的耐鹽霧性、耐化學性和耐水性比鄰苯二甲酸更優越,所以間苯二甲酸在聚酯樹脂中的應用更為普遍。合成聚酯樹脂中也使用脂肪族二元酸,如己二酸、壬二酸和癸二酸,以己二酸應用更為普遍。大多數樹脂都含芳香族二元酸和脂肪族二元酸,芳香族二元酸與脂肪族二元酸的摩爾比是控制樹脂Tg的主要因素。

3 聚酯樹脂 -性能應用

  合成聚酯樹脂時,若通過化學改性引入一些其它結構,可使聚酯樹脂具有原本不具備的性能,達到改善和突出某種性能目的,來達到特殊的應用性能要求,使用較多的是環氧、丙烯酸、有機硅改性聚酯樹脂。
  塗料中所用的聚酯樹脂一般是低分子量的、無定形、含有支鏈、可以交聯的聚合物。它一般由多元醇和多元酸酯化而成,有純線型和支化型兩種結構,純線型結構樹脂製備的漆膜有較好的柔韌性和加工性能;支化型結構樹脂製備的漆膜的硬度和耐候性較突出。通過對聚酯樹脂配方的調整,如多元醇過量,可以得到羥基終止的聚酯。如果酸過量,則得到的是以羧基終止的聚酯。

4 聚酯樹脂 -樹脂固化

  有室溫固化和熱固化兩種:①室溫固化,向上述製得的不飽和聚酯溶液中分別加入引發劑(例如過氧化苯甲醯、環己酮過氧化物等)和促進劑(如N,N-二甲基苯胺、鈷鹽),使聚酯液在室溫下先形成凝膠,再進行固化。②熱固化,可以只加過氧化苯甲醯引發劑,加熱至100℃左右而固化。無論是室溫固化還是熱固化,其反應都是首先由引發劑分解產生的初級自由基引發苯乙烯聚合,形成低聚體的活性自由基,然後再連接到不飽和聚酯主鏈上的雙鍵上,進行共聚交聯反應。此外,也可用紫外線、電子束、γ射線等輻照固化。

5 聚酯樹脂 -基本分類

  不飽和聚酯樹脂
  採用不同的多元酸和多元醇可合成出不同類型、不同特性的飽和聚酯樹脂。若使用的都是直鏈結構的二元醇和二元酸,產生的就是只含直鏈結構的聚酯樹脂,若使用的多元酸中含苯環(例:苯酐、對苯二甲酸、偏苯三酸酐等)產生的就是含有苯環結構的聚酯樹脂,若採用化學反應引入除多元醇、多元酸之外的其它成份,產生的就是改性聚酯樹脂。
  合成聚酯樹脂若採用直鏈結構的多元醇與多元酸,合成得到的樹脂具有線性結構,柔韌性非常好,主要用途不是在塗料行業;日常生活與工作中所接觸到的尼龍就是很典型的線性聚酯,最典型的線性聚酯尼龍-66就是己二胺與1,6-己二酸的產物,從結構上看也可用1,6-己二醇與1,6-己二酸合成。
  合成聚酯樹脂若採用苯環的多元酸與多元醇反應,合成得到含有苯環結構的樹脂,苯環的剛性特徵賦予樹脂以硬度,而苯環的穩定的結構特徵賦予樹脂以耐化學性。
  塗料行業最常用的飽和聚酯樹脂是含端羥基官能團的聚酯樹脂,通過與異氰酸酯、氨基樹脂等樹脂交聯固化成膜。不同的原料對樹脂性能作出不同的貢獻,選擇原料時要視對樹脂的性能要求,選擇相應的能對樹脂所要求性能有幫助的原料,從提供官能度、硬度、柔紉性等多方面來考慮。
  飽和聚酯樹脂
  飽和聚酯樹脂(無油醇酸樹脂)主要用於生產卷材塗料,根據樹脂性能和結構的不同分別可用於卷材塗料的面漆、底漆、背漆,也有用於油墨和熱覆膜卷材用的飽和聚酯樹脂。
  312C無油醇酸樹脂是我廠開發成功的一種高分子量線型飽和聚酯樹脂,主要應用於熱覆膜卷材用膠粘劑和卷材塗料底漆,具有優異的粘接性能和很好的硬度與韌性的平衡性能。
  環氧型底漆的特點是對底材的附著性好、與面漆的配套性好。同時環氧型底漆的防腐蝕性突出,抗化學性強。
  聚酯底漆的特點是附著力好、通用性強,耐侯性、柔韌性突出。
  背面漆塗在卷材的背面,主要起保護作用,同時提供外觀性和一定的耐久性。背面漆以氨基聚酯型為多。
  飽和聚酯面漆的品種:
  卷材面漆作為卷材表面的最後一道塗層,要求較高。它要求塗膜具有良好的裝飾性、保護性、耐久性、施工性及加工成型性,目前,使用最多是聚酯型面漆,目前,我廠適合做卷材面漆的樹脂主要有以下幾個品種:
  ⑴335飽和聚酯:其特點是通用性強、耐候性好。主要適用在建築行業的鋼板塗裝。
  ⑵345飽和聚酯:其特點是硬度和韌性都突出,並具有耐粘污性,使用檔次較高。適用於有O T要求的家電行業和鋁塑複合材料的塗裝。 
  ⑶301B、385飽和聚酯:其特點是經濟性。適用於一般要求的卷材塗裝。385樹脂的混溶突出,能與582-2氨基樹脂相溶。
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