聚酯树脂的常见结构
合成饱和聚酯树脂的原料主要是二元醇、二元酸和三元醇,个别的还有一元醇或一元酸。最常用的醇是新戊二醇,其酯化物的耐水性大大优于乙二醇和丙二醇。三元醇主要是三羟甲基丙烷、三羟乙基乙烷。最常用的芳香族二元酸是间苯二甲酸,由于间苯二甲酸的耐盐雾性、耐化学性和耐水性比邻苯二甲酸更优越,所以间苯二甲酸在聚酯树脂中的应用更为普遍。合成聚酯树脂中也使用脂肪族二元酸,如己二酸、壬二酸和癸二酸,以己二酸应用更为普遍。大多数树脂都含芳香族二元酸和脂肪族二元酸,芳香族二元酸与脂肪族二元酸的摩尔比是控制树脂Tg的主要因素。
聚酯树脂性能应用
合成聚酯树脂时,若通过化学改性引入一些其它结构,可使聚酯树脂具有原本不具备的性能,达到改善和突出某种性能目的,来达到特殊的应用性能要求,使用较多的是环氧、丙烯酸、有机硅改性聚酯树脂。
涂料中所用的聚酯树脂一般是低分子量的、无定形、含有支链、可以交联的聚合物。它一般由多元醇和多元酸酯化而成,有纯线型和支化型两种结构,纯线型结构树脂制备的漆膜有较好的柔韧性和加工性能;支化型结构树脂制备的漆膜的硬度和耐候性较突出。通过对聚酯树脂配方的调整,如多元醇过量,可以得到羟基终止的聚酯。如果酸过量,则得到的是以羧基终止的聚酯。
聚酯树脂分类
1、不饱和聚酯树脂
采用不同的多元酸和多元醇可合成出不同类型、不同特性的饱和聚酯树脂。若使用的都是直链结构的二元醇和二元酸,产生的就是只含直链结构的聚酯树脂,若使用的多元酸中含苯环(例:苯酐、对苯二甲酸、偏苯三酸酐等)产生的就是含有苯环结构的聚酯树脂,若采用化学反应引入除多元醇、多元酸之外的其它成份,产生的就是改性聚酯树脂。
合成聚酯树脂若采用直链结构的多元醇与多元酸,合成得到的树脂具有线性结构,柔韧性非常好,主要用途不是在涂料行业;日常生活与工作中所接触到的尼龙就是很典型的线性聚酯,最典型的线性聚酯尼龙-66就是己二胺与1,6-己二酸的产物,从结构上看也可用1,6-己二醇与1,6-己二酸合成。
合成聚酯树脂若采用苯环的多元酸与多元醇反应,合成得到含有苯环结构的树脂,苯环的刚性特征赋予树脂以硬度,而苯环的稳定的结构特征赋予树脂以耐化学性。
涂料行业最常用的不饱和聚酯树脂是含端羟基官能团的聚酯树脂,通过与异氰酸酯、氨基树脂等树脂交联固化成膜。不同的原料对树脂性能作出不同的贡献,选择原料时要视对树脂的性能要求,选择相应的能对树脂所要求性能有帮助的原料,从提供官能度、硬度、柔纫性等多方面来考虑。
2、饱和聚酯树脂
饱和聚酯树脂(无油醇酸树脂)主要用于生产卷材涂料,根据树脂性能和结构的不同分别可用于卷材涂料的面漆、底漆、背漆,也有用于油墨和热覆膜卷材用的饱和聚酯树脂。
无油醇酸树脂是一种高分子量线型饱和聚酯树脂,主要应用于热覆膜卷材用胶粘剂和卷材涂料底漆,具有优异的粘接性能和很好的硬度与韧性的平衡性能。
无油醇酸树脂,涂膜具有极佳的柔韧性,与颜料的润湿性能好,不易泛黄、保光保色性好,光泽高、耐过度烘烤,主要应用于印铁油墨等行业。
环氧型底漆的特点是对底材的附着性好、与面漆的配套性好。同时环氧型底漆的防腐蚀性突出,抗化学性强。
聚酯底漆的特点是附着力好、通用性强,耐侯性、柔韧性突出。饱和聚酯可以配制氨基交联型聚酯底漆。
背面漆涂在卷材的背面,主要起保护作用,同时提供外观性和一定的耐久性。目前背面漆以氨基聚酯型为多。