不飽和聚酯涂料由不飽和樹(shù)脂主體,固化體系 及助劑組成,具有耐熱、光澤度高、硬度好、耐磨、耐 水、耐化學(xué)藥品性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于家具行業(yè)、 農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域,是重要的涂料 用成膜樹(shù)脂之一。聚(衣康酸丁二酯-co-己二 酸 丁二醇酯)(PBIA)由 生 物 質(zhì) 材 料 衣 康 酸,1,4-丁 二 醇和己二酸制得,生產(chǎn)原料綠色環(huán)保且性能優(yōu)良,其 中衣康酸主要以農(nóng)副產(chǎn)品為原料,利用適當(dāng)?shù)木? 種發(fā)酵制得,其應(yīng)用符合綠色環(huán)保宗旨。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
恒溫 油 浴 鍋,XMTD-701型,金 壇 市 盛 威 實(shí) 驗(yàn) 儀器廠;循環(huán)水式多用真空泵,SHB-Ⅲ型,濱州長(zhǎng)城 科工貿(mào)有限 公 司;電 子 天 平,JY10001型,上 海 恒 平 科學(xué)儀器有限公司;分析天平,ESJ120-4型,上海恒 平科 學(xué) 儀 器 有 限 公 司;真 空 干 燥 箱 烘 箱,DZF-6050 型,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;紅外光譜儀,Ava-tar-360型,美 國(guó) Thermo-Nicolet公 司;濕 膜 制 備 器,ZBQ-4型,上海普申化工機(jī)械有限公司;鉛筆硬 度計(jì),CT-291型,東莞市艾格電子科技有限公司;漆 膜劃格器,5312型,臺(tái)北怡景寶業(yè)有限公司;漆膜沖 擊器,QCJ-100型,上海本杉儀器設(shè)備有限公司;涂- 4黏度計(jì),LND-A 型,上海專色貿(mào)易有限公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
先采用直接酯化后縮聚的方法來(lái)生產(chǎn)不飽和聚 酯的。該反應(yīng)分兩步完成:首先,適量衣康酸、己二 酸、丁二醇加入適量阻聚劑對(duì)苯二酚和催化劑鈦酸 四丁酯先在165 ℃下發(fā)生酯化反應(yīng),生成相對(duì)分子 質(zhì)量較低的預(yù)聚物;然后再在180℃溫度、高真空度 下縮聚,脫除多余的水分和二元醇,最終得到相對(duì)分 子質(zhì)量較大的聚酯。將已制得的不飽和聚酯與活性稀釋劑衣康酸二 甲酯混合,加入適量引發(fā)劑過(guò)氧化環(huán)己酮和鈷鹽促 進(jìn)劑,攪拌混合后均勻鋪于培養(yǎng)皿底部,置于120℃ 的烘箱內(nèi)固化。
2 結(jié)果與討論
不飽和聚酯分子與乙烯基單體(如苯乙烯、衣康 酸二甲酯)的固化過(guò)程是一種共聚作用,是聚酯分子 鏈中的不飽和雙鍵與交聯(lián)單體(即稀釋劑)的雙鍵發(fā) 生交聯(lián)聚合反應(yīng),理論上固化后的產(chǎn)品雙鍵含量應(yīng) 該比固化前的低,因此對(duì)比不飽和聚酯樹(shù)脂和涂膜 紅外光譜圖,觀察其峰面積的變化?!⊙趸€原引發(fā)體系引發(fā)聚合的顯著優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng) 溫度低,速率快,但不足之處是引發(fā)劑的利用率低。 原因是過(guò)氧化物熱分解時(shí)一個(gè)分子能產(chǎn)生兩個(gè)自由 基,而氧化還原分解時(shí)只有一半變?yōu)樽杂苫?,另一? 則被還原為負(fù)離子,因此為了充分利用引發(fā)劑不造 成資源浪費(fèi),探究引發(fā)劑含量對(duì)實(shí)干時(shí)間及凝膠率 的影響十分重要。
3 結(jié) 論
以衣康酸二甲酯代替苯乙烯作為不飽和聚酯固 化活性稀釋劑,研究這種無(wú)苯乙烯不飽和聚酯涂料 固化過(guò)程及特性。結(jié)果表明:這種不飽和聚酯固化 性能良好且低毒性低揮發(fā),符合環(huán)保要求。衣康酸 二甲酯為活性稀釋劑時(shí),不飽和聚酯體系120 ℃下 固化,該體系引發(fā)劑過(guò)氧化環(huán)己酮含量2.5%,促進(jìn) 劑異辛酸鈷含量為引發(fā)劑質(zhì)量的16%,稀釋劑用量 為30%,此 時(shí) 時(shí) 實(shí) 干 時(shí) 間 為 5.5h,凝 膠 率 達(dá) 到 76%;固化前20min略有揮發(fā),40min后基本沒(méi)有 揮發(fā),固化揮發(fā)分為15%,與苯乙烯相比降低5%; 固化完全時(shí),轉(zhuǎn)化率達(dá)到50%,而凝膠率達(dá)到76%。 實(shí)驗(yàn)表征,衣康酸二甲酯為稀釋劑比苯乙烯固化效 果更好。通過(guò)分析兩種稀釋劑作用下的涂膜性能可 知,衣康酸二甲酯與苯乙烯一樣能優(yōu)化涂膜性能,但 存在親水性差,用量較多的缺點(diǎn)。
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