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  • 超支化聚酯改善聚酯粉末涂料表观性能的研究

  • 内容出处:http://www.dssufen.com时间2013-10-27 08:06:03作者admin浏览次数697
 
 
 
掮要:采用硬脂酸对商业化的超支化聚酯(Bbtommo)进行端基改性,提高其玻璃化转变温度(r8),将其作为 增大粉末涂膜表面张力和降低熔体黏度的助剂,以期达到减少涂膜表面缩孔和针孔,改善粉末涂料涂膜的表观性能的 目的。运用红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热分析系统(DSC)、旋转流变仪、接触角测量仪等方法进行了表征,研究 表明硬脂酸封端Blotom H20超支化聚酯(SA - HBP)的Ts升高到70 *C,满足粉末涂料的5C存要求;与未加人SA -HBP的粉末涂料相比,加人SA - HBP后熔体黏度降低了 20% ~ 50%,表面接触角从100。降到80。,橘皮、针孔和缩孔 k. 等表面缺陷减少’同时物理机械性能如硬度、耐冲击性、附着力均有所改善。
 
关键词:超支化聚酯;玻璃化转变温度;熔体黏度;表面张力;流平性 中图分类号:TQ 630.4 文献标识码:A 文章编号:0253 - 4312(2011)10 - 0034 - 04
 
羟烷基酰胺(haa)/聚酯粉末涂料是一类低毒、耐候性能 优异的新型粉末涂料。但是,由于羟基和羧基在固化过程中 会释放水分子,易使涂膜表面产生微小缩孔和针孔等表面缺 陷,限制了它的广泛应用[1_2〕。因此,开发一些新的产品,增 加粉末涂料的流平性,提高气泡脱除阈值,减少针孔的出现, 极具市场前景和应用价值。
 
超支化聚合物具有球型致密的分子结构,独特的空腔以 及大量的支化单元等特点[3<。因而它们具有低黏度、高相 容性、多功能性以及易成膜等优异特性。将超支化聚合物用 于粉末涂料是目前研究的热点⑷。但是由于超支化聚合物不 易结晶,玻璃化转变温度低,不利于稳定贮存,这在一定程度 上限制了它的广泛应用[5—8]。本文研究目的是在超支化聚合 物的端基用结晶性极性化合物进行改性,提高超支化聚酯的 玻璃化转变温度,利用其空腔和支化结构,提高聚酯粉末涂料
的表面张力和降低熔体黏度,帮助小分子从体系中脱除,改善 聚酯粉末涂料表观性能。
 
1实验部分
 
1.1实验原料
 
商业化超支化聚酯(Blotom H20,l 747 ^mol):工业级,三 永国际有限公司淑脂酸^入^对苯磺酸^-!^)、^^-: 甲基甲酰胺(DMF):分析纯,阿拉丁试剂(上海)有限公司;羧 酸聚酯树脂:工业级,氰特化工有限公司;羟烷基酰胺、流平 剂、流平促进剂、安息香、分散剂:工业级,宁波南海化学有限 公司;二氧化钛:杜邦;超细硫酸钡:青岛东风化工有限公司。
 
1.2实验方法
 
硬脂酸改性超支化聚酯的反应见式(1)。
 
30 "C反应3 h, 抽真空继续反应12 h后终止,得到黄棕色液体,用NaOH中和 过量的硬脂酸,乙醇沉淀,真空干燥,得到硬脂酸封端Blotom H20超支化聚酯(SA - HBP),高速粉碎后为微黄色粉末。
 
1.2.2粉末涂料涂膜的制备
 
将SA-HBP与聚酯粉末涂料粉体进行配方设计,经预混 合、熔融挤出、高速破碎、筛分,髙压静电喷涂,最后固化得到 表面光滑的涂层,得到涂膜编号为Standard、Blotom H20、l#、 23#0其中,Slandard是南海化学网上公布的配方,Blotwm H20编号为直接加人商业化的超支化聚酯的粉末涂料配方组 分,1'2*、3*编号为加人不同量SA - HBP的粉末涂料配方 组分。
 
1.3测试与表征
 
Nicolet 6700型傅里叶红外光谱仪;Data Physics 0CA20视 频光学接触角测量仪;Physica MCR301旋转流变仪;差式扫描 量热分析系统;粉末涂料涂膜耐冲击性、柔韧性、附着力、铅笔 硬度、光泽分别按 GB/T 1732—1993、GB/T 1731—1993、GB/T 9286—1998nGB/T 6739—2006、GB/T 9754—1988 进行测试。
 
2结果与讨论
 
2.1硬脂酸改性Blotron H20的FT - IR分析
 
硬脂酸改性Blotron H20的FT - IR分析如图1所示。
 
图1中3400cm_i为Blotom H20中一OH的吸收峰, 1 721 cnT1为酯基C=0的吸收峰,1 680 cm-1为SA羧酸中 C =0的吸收峰。SA封端后的Blotom H20(SA - HBP),出现 I 712 cm—1的酯基吸收峰,同时能观察到一OH峰面积减少,因 此硬脂酸对Blotom H20进行了封端。
 
2.2 DSC分析
 
玻璃化转变温度对粉末涂料的表观性能和JC存稳定性有 很大的影响,为获得综合性能优异的涂膜,一般要求玻璃化转 变温度在50 t以上,图2是Blotom H20和SA - HBP的DSC 谱图^
 
 
了 2个熔融吸收峰,这是因为硬脂酸分子链本身很柔顺、易结
 
晶,从而诱导了 Blotom H20的非晶区产生诱导结晶,因此
 
42 t附近的是诱导结晶熔融峰,70 t附近的是硬脂酸链的培
 
融峰,因此封端后的HBP的玻璃化转变温度提高到了 70 X ,
 
达到了粉末涂料的贮存要求。
 
2.3 SA -HBP的引入对粉末涂料流变性能的影响
 
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