不饱和聚酯树脂涂料

1、2020/7/5,不饱和聚酯涂料,1,不饱和聚酯涂料,2012级化学工程与工艺2班 聂荣健 乔兴年,1,2,3,4,5,不饱和聚酯涂料,2,PE的国内外发展概况,PE的简介及特点,PE的合成及应用,PE的阻聚及解决措施,PE常见问题及对策,2020/7/5,1.1 PE漆简介,不饱和聚酯涂料：不饱和二元酸与二元醇经缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线性高分子化合物。温度在190220之间，在反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成的粘稠的液体。,不饱和聚酯涂料,3,2020/7/5,PE漆成膜原理,不饱和聚酯与某一单体(苯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯)混合在引发剂(过氧化物)与促进剂(有机钴盐)

2、的存在下，常温下成为漆膜。,不饱和聚酯涂料,4,2020/7/5,分子式,不饱和聚酯涂料,5,不饱和聚酯在成型固化前是线型结构，当作成制品时需添加交联剂，使之与不饱和聚酯发生交联固化反应，形成体型网状结构，成为热固性塑料。,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,6,1.2 PE漆产品特点,固化含量高，一次涂装可获得较厚涂层（200400微米）； 漆膜丰满、硬度高、填充性好； 抛光面漆产品可用于高档装饰(钢琴)达到高硬度、高丰满、高光泽的效果； 活化时间短，一般少于20分钟； 漆膜性能（附着、柔韧）比较差。,2020/7/5,PE漆主要品种和特点（华润涂料）,不饱和聚酯涂料,7,2020/7/5,几

3、种常见的不饱和树脂,不饱和聚酯涂料,8,2020/7/5,不饱和聚酯涂料的发展,在国际上,生产聚醋涂料的国家有:美国、日本、加拿大等。美国自三十年代开始研制聚醋漆,四十年代初规模化生产,六十年代后期则向更高层次低污染的水性聚酯和聚酯粉末方向发展,七十年代聚醋涂料年生产能力超过万吨的厂家就有十几个。日本五十年代开始研制溶剂型聚醋漆,六、七十年代开发水性聚酷和聚醋粉末涂料,八、九十年代已发展得相当完善,其专利数居世界榜首。,不饱和聚酯涂料,9,2020/7/5,不饱和聚酯涂料的发展,我国于20世纪60年代开始将其应用于家具涂装中.80年代,随着我国经济水平的提高,对家庭及办公家具需求量增大,高光泽

4、组合式家具得到迅速发展,用不饱和聚酯树脂制成的木器底漆,改善了垂直涂装的流挂现象,具有良好的外观,极佳的透明度,较高的硬度和丰满度,因此不饱和聚酯漆在家具涂装中开始大量使用。,不饱和聚酯涂料,10,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,11,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,12,3. PE的合成,原料,2020/7/5,3. PE的合成,、不饱和二元酸 生产不饱和聚酯经常使用的不饱和二元酸有：顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、 不饱和二元酸是提供不饱和聚酯树脂不饱和键的根源所在，也是与烯类单体进行交联反应的基础。,不饱和聚酯涂料,13,2020/7/5,顺丁烯二酸酐： 白色晶体，易升华，易溶于水成顺丁烯

5、二酸，也溶于醚、氯仿、丙酮、微溶于石油醚。相对密度1.48，熔点52.8，沸点202.2。固态比热容0.285J/kgK，液态比热容0.396J/kgK。有毒，价格较低用得最广泛。,不饱和聚酯涂料,14,顺丁烯二酸酐的化学分子式：,分子量：98.06,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,15,反丁烯二酸,白色结晶粉末，相对密度1.625，熔点287，反丁烯二酸（又称富马酸）。它比顺式酸更稳定，熔点高，故参加酯化反应比顺式酸难。由反丁烯二酸合成的聚酯比顺丁烯二酸合成的聚酯更具有线型特征，软化点高，结晶性好，耐磨蚀性也强。,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,16,、饱和二元酸,饱和二元酸有芳香族二元

6、酸和脂肪族二元酸两大类，常用者有以下几种： 邻苯二甲酸 其化学分子式：,白色或无色半透明针状或片状结晶。相对密度1.593，熔点191。邻苯二甲酸上的两个羧基都可以酯化。由于两个羧基处于邻位，故很容易脱水制成酸酐，实际使用的均为酸酐。,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,17,邻苯二甲酸酐 邻苯二甲酐可简称为苯二甲酸酐或苯酐。化学分子式：,间苯二甲酸 化学分子式：,间苯二甲酸为结晶状粉来末，易溶于乙醇，相对密度1.507，熔点345348。它没有邻苯二甲酸容易酯化，以它制得的树脂性能好，机械强度和耐水性较高。,2020/7/5,加入饱和二元酸的主要作用是有效地调节聚酯分子链中双键的间距，此外还可

7、以改善与苯乙烯的相容性。控制反应活性、降低树脂交换密度的作用，也能影响树脂的强度、硬度和耐化学腐蚀性。,不饱和聚酯涂料,18,2020/7/5,、多元醇,主要是二元醇，常用丙二醇、乙二醇、一缩二乙二醇等,不饱和聚酯涂料,19,乙二醇 化学分子式：HO CH2 CH2OH,丙二醇,2020/7/5,3.1 合成方法,将顺丁烯二酸酐投入带有分馏柱的四口烧瓶,通保护气体升温至80-100摄氏度滴加水,反应放热,控制水解温度低于140摄氏度,充分水解生成顺丁烯二酸;然后加入,在120140摄氏度下与顺丁烯二酸加成反应11.5 h,生成双环戊二烯顺丁烯二酸半酯;然后投入多元醇、苯酐、阻聚剂,升温至150

8、摄氏度保温1 h,保温结束后升温至180190摄氏度加甲苯回流控温脱水酯化,控制分馏柱温度105摄氏度以减少低沸点二元醇的损失,酯化后冷却至100摄氏度,加入阻聚剂和苯乙烯,分散均匀得到浅黄透明的双环戊二烯型不饱和聚酯树脂。,不饱和聚酯涂料,20,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,21,带有分馏柱的四口烧瓶,双环戊二烯和抗氧剂,多元醇、苯酐、阻聚剂,升温至150摄氏度保温1 h,加甲苯回流控温脱水酯化,2020/7/5,3.2 PE的应用,不饱和聚醋涂料具有光泽高和装饰性好等特点。可用来涂饰木器、金属、砖石和水泥制品等。同时,在饰面制作中还融进了我国传统民族工艺,如铜皮画、景泰兰、贝雕画、迪卡

9、墙画等,使家具表面呈现出千姿百态。下面图示为聚醋家具饰面工艺过程。,不饱和聚酯涂料,22,家具底漆。 高档面涂(钢琴、珠宝盒) 适用于房屋装修使用（喷涂）,2020/7/5,3.2 PE的应用,不饱和聚酯涂料,23,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,24,2020/7/5,4. PE的阻聚,空气中氧气在聚合反应中起阻聚作用,使游离自由基失去活性,降低反应速度,造成漆膜总是下层先固化,而表面由于接触氧引起漆膜表面发黏不干,在打磨时易黏砂而影响下一工序的施工。,不饱和聚酯涂料,25,2020/7/5,4.1 阻聚的解决方案,不饱和聚酯涂料,26,2020/7/5,预先在涂料中加入少量适宜熔点的石蜡

10、，涂装后蜡会在涂层表面形成蜡层，用以隔绝空气。含有石蜡的漆膜表面无光泽，因此需通过砂磨将蜡层除去，然后进行抛光，才能使镜面光泽，目前大多数乐器和高档家具都采用此方法。另外气干性官能团的引入，它的吸氧性能使聚酯在空气存在的条件下聚合固化。,不饱和聚酯涂料,27,2020/7/5,气干不饱和树脂,烯丙基醚 , 烯丁基醚 ，可作适用于结合到聚酯树脂中去的氧活性基团。这二种类树脂称为气干不饱和聚醋, 与石蜡的方法相比,气干基团结合到聚醋中可产生较好的有较高光泽的面漆。,不饱和聚酯涂料,28,烯丙基醚,烯丁基醚,2020/7/5,不饱和聚酯涂料,29,5. PE的常见缺陷及对策,5.1 针孔,5.2 打

11、磨性差,5.3 桔皮（起皱、刷痕、粗糙）,5.4 缩孔,2020/7/5,产生原因 ： 涂料施工黏度过高 ； 所用蜡的熔点太高或添加量太多，蜡迅速上浮结皮，阻止气泡溢出 ； 胶凝时间过快 ； 环境湿度过高或喷涂设备油水分离器失灵。,调整涂料至合适的施工黏度，通常喷涂黏度为25-30 s ；淋涂黏度为60 -70 s ； 调整蜡的熔点和添加量 ； 调整固化剂和促进剂的加入量延长凝胶时间， 施工环境湿度不超过75%，喷涂空气需经过油水分离器除油、除水。,不饱和聚酯涂料,30,5.1 针孔,措施,2020/7/5,原因,固化温度低或固化时间短，固化不完全 ； 施工环境温度过高或相对湿度太高，蜡不上浮，起不到避氧作用 ； 蜡的熔点低或添加量过少。,措