粉末涂料中聚酯树脂性能参数

为了探讨耐手印性能的各类影响因素，通过调节原材料种类及用量，合成了一系列树脂。将合成的树脂应用于TGIC体系，检测其各项性能，结果列于表3。

在合成的一系列树脂中，相对于A树脂，B、C、D分别是聚酯配方中采用环己烷二甲醇、乙基丁基丙二醇、乙二醇替代部分新戊二醇；

E是采用间苯二甲酸替代部分对苯二甲酸；F是聚酯配方中减少了助剂用量；G是采用了不同的工艺。

2原材料单体对耐手印性能的影响

为了更明显地显现手印情况，在200℃/10min条件下将粉末涂料固化冷却后，用汗手与之接触。

随后放入130℃烘箱，烘烤12h，然后观察涂层表面状态，检验其耐手印性能。图1是A～G系列样品涂层耐手印性能的测试图片。

从表3中低温烘烤后的光泽变化以及涂层表面手印情况（图1）可以看出：A树脂烘烤后失光严重，光泽降至63.2%，再次触摸涂层易出现手印。

采用环己烷二甲醇（图1A→B，在A的基础上调整配方后形成B。下同）、乙基丁基丙二醇（图1A→C）、乙二醇（图1A→D）、间苯二甲酸（图1A→E）等替代部分新戊二醇或对苯二甲酸，可以有效改善涂层表面失光现象，提高耐手印性能。

这可能与起霜现象中产生的“霜”有关，有文献研究了“霜”的主要成分是新戊二醇和对苯二甲酸形成的环状低聚物，该类小分子物质在低温烘烤时析出，与手汗接触，在涂层表面更易显现手印。

因此，采用环己烷二甲醇、间苯二甲酸等单体来替代部分新戊二醇、对苯二甲酸，可以减少环状低聚物的生成。低相对分子质量物质析出量的减少，能够提高涂层的耐手印性能。

在聚酯树脂的合成中，通常会采用一系列助剂来改善粉末涂料的性能，一些助剂相对分子质量较小，易挥发。

这些助剂的加入，会使粉末涂料在应用的过程中析出更多的小分子物质，使得涂层表面失光，汗手接触容易产生手印，适当减少小分子助剂的用量，可以提高耐手印性能（图1A→F）。

3工艺的影响

聚酯树脂中低相对分子质量、易挥发、易析出物质的主要来源于合成过程中发生的副反应。如低聚物的生成、醚的生成、热氧化降解等。

为了降低副反应产生的低相对分子质量物质，在聚酯树脂的合成中，要选择合适的工艺参数，如反应时间、真空温度、真空时间等，这些参数对相对分子质量、相对分子质量分布等性能都有一定的影响。

不同催化剂，反应速率不同，反应所需时间也不同。高催化活性的催化剂，在加快主反应的同时，也加快了副反应的进行，生成了更多的小分子副产物；

低催化活性的催化剂，使反应时间延长，聚酯树脂的热氧化降解增多，小分子副产物含量也会有所增加。

在真空缩聚反应阶段，适当延长真空时间有助于减少低相对分子质量物质的存在。如图1（A、G）所示，真空时间对耐手印性能存在一定影响，但区别并不明显。

同时较长的真空时间可能会使酸值、黏度等指标出现一定程度的变化。因此，在优化工艺参数时，还需综合考虑其对各项性能的影响。

4在粉末涂料中的应用

将合成的耐手印粉末涂料用聚酯树脂分别应用于高光、砂纹等领域，表4列出了耐手印聚酯树脂及其粉末涂层的部分性能参数，同时，为了检验其耐手印情况，选取了一支常规性能与其接近的聚酯树脂及其粉末涂层进行检测。

从表4可以看出，两种树脂酸值、黏度、Tg、软化点等常规性能指标较为接近，但在低温烘烤耐手印方面差距较大。

将合成的耐手印树脂和常规树脂用于TGIC体系，与固化剂比例为93∶7，200℃/10min固化后进行性能比较发现：

2种树脂形成的涂层的冲击、弯折性能良好，并均具有良好的附着力、耐候（300hQUVB白色涂层保光率均在50%以上）等性能。

但从高光板在130℃烘箱烘烤12h后涂层的光泽可以看出，采用常规聚酯制备的涂层失光严重，光泽下降至67.8%，且触摸涂层会出现明显手印；而耐手印树脂光泽为90.1%，表现良好。见图2。

图2列示了由两支树脂制备的黑色高光与砂纹粉末涂料的耐手印情况。左侧两列图为130℃烘烤12h后的效果，右侧两列图为140℃烘烤1h的效果。

从图中可以看出，耐手印聚酯树脂很难看出手印的存在，即便烘烤12h也只存在浅显手印，擦拭即可清除，而常规树脂则具有很明显的手印。