聚酯树脂与不饱和聚酯课件.ppt

聚酯树脂与不饱和聚酯聚酯树脂与不饱和聚酯1（1）多元醇过量）多元醇过量羟基终止羟基终止端羟基聚酯端羟基聚酯同多异氰酸同多异氰酸酯组成室温固化双组分聚氨酯系统酯组成室温固化双组分聚氨酯系统原料：原料：所以，用长链二元醇如己二醇、新戊二醇所以，用长链二元醇如己二醇、新戊二醇间苯二甲酸间苯二甲酸部分长链二元酸：己二酸部分长链二元酸：己二酸少量三羟甲基丙烷少量三羟甲基丙烷配方举例：配方举例：长链醇、酸给予树脂柔顺性和长链醇、酸给予树脂柔顺性和在烃类溶剂中的溶解性在烃类溶剂中的溶解性引入一定的羟基用以和交联剂引入一定的羟基用以和交联剂反应，并以羟基为终端基反应，并以羟基为终端基摩尔数摩尔数当量数当量数三羟甲基丙烷三羟甲基丙烷1.13.3新戊二醇新戊二醇4.48.8间苯二甲酸间苯二甲酸3.06.0己二酸己二酸2.04.0羟基过量羟基过量20%f平均平均=210/（5.5+5）=20/10.5Pc=2/f=10.5/10=1.05不会凝胶不会凝胶新戊二醇：新戊二醇：2多元醇可选用丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷（多元醇可选用丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷（TMP）、三羟）、三羟甲基乙烷等，其中，甲基乙烷等，其中，TMP和三羟甲基乙烷都带三个伯羟基，其上的乙和三羟甲基乙烷都带三个伯羟基，其上的乙基（或甲基）的空间位阻效应可屏蔽聚酯的酯基，提高耐水解性，同基（或甲基）的空间位阻效应可屏蔽聚酯的酯基，提高耐水解性，同时也常用来引入分支时也常用来引入分支，同样道理，与其类似二官能度单体，同样道理，与其类似二官能度单体NPG也是合也是合成聚酯的常规单体；成聚酯的常规单体；CHDM、TMPD、BEPD、HPHP是新一代合成是新一代合成聚酯用的多元醇，据报道具有很好的耐水解性、耐候性、硬而韧、抗聚酯用的多元醇，据报道具有很好的耐水解性、耐候性、硬而韧、抗污、不黄变等特性，但价格较高。

污、不黄变等特性，但价格较高一个聚酯树脂配方中，若要使聚酯性能优异，多种多元醇要配合一个聚酯树脂配方中，若要使聚酯性能优异，多种多元醇要配合使用，以使其硬度、柔韧性、附着力、抗冲击性以及成本达到平衡使用，以使其硬度、柔韧性、附着力、抗冲击性以及成本达到平衡3一些多元醇单体的结构式如下：一些多元醇单体的结构式如下：4（2）多元酸过量）多元酸过量羧羧基终止基终止端羧基聚酯主要与环氧端羧基聚酯主要与环氧化合物或环氧树脂配合，化合物或环氧树脂配合，同交联得到粉末涂料或烘漆同交联得到粉末涂料或烘漆原料：原料：二元醇二元醇过量二元酸过量二元酸适量偏苯三酸酐（适量偏苯三酸酐（TMA）制备制备引入较多的羧基引入较多的羧基5涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯-氨基烘漆、聚酯型氨基烘漆、聚酯型聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料和不饱和聚酯漆聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料和不饱和聚酯漆，都属于中、高档涂料体系，都属于中、高档涂料体系，所得涂膜所得涂膜光泽高、丰满度好、耐候性强，而且也具有很好的附着力、硬光泽高、丰满度好、耐候性强，而且也具有很好的附着力、硬度、抗冲击性、保光性、保色性、高温抗黄变等优点。

度、抗冲击性、保光性、保色性、高温抗黄变等优点同时，由于聚酯同时，由于聚酯的合成单体多、选择余地大，大分子配方设计理论成熟，可以通过丙烯的合成单体多、选择余地大，大分子配方设计理论成熟，可以通过丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂进行改性，因此，聚酯树脂在涂料酸树脂、环氧树脂、硅树脂及氟树脂进行改性，因此，聚酯树脂在涂料行业的地位不断提高，产量越来越大，应用也日益拓展行业的地位不断提高，产量越来越大，应用也日益拓展水性聚酯树脂水性聚酯树脂的结构和溶剂型聚酯树脂的结构类似，除含有羟基，的结构和溶剂型聚酯树脂的结构类似，除含有羟基，还含有较多的羧基和（或）聚氧化乙烯嵌段等水性基团或链段含羧基还含有较多的羧基和（或）聚氧化乙烯嵌段等水性基团或链段含羧基聚酯的酸值一般在聚酯的酸值一般在35-60mgKOH/g（树脂）之间，大分子链上的羧基经（树脂）之间，大分子链上的羧基经挥发性胺中和后成盐，提供水溶性（或水分散性）控制不同的酸值、挥发性胺中和后成盐，提供水溶性（或水分散性）控制不同的酸值、中和度可提供不同的水溶性，制成不同的分散体系，如水溶液型、胶体中和度可提供不同的水溶性，制成不同的分散体系，如水溶液型、胶体型、乳液型等。

型、乳液型等6水性聚酯水性聚酯既可与水溶性氨基树脂配成水性烘漆应用，特别适合于卷既可与水溶性氨基树脂配成水性烘漆应用，特别适合于卷材用涂料和汽车中涂漆，能满足冲压成形和抗冲击性的要求由于涂层材用涂料和汽车中涂漆，能满足冲压成形和抗冲击性的要求由于涂层的硬度、丰满光亮度及耐沾污性好，也适于作轻工产品的装饰性面漆的硬度、丰满光亮度及耐沾污性好，也适于作轻工产品的装饰性面漆水性聚酯也可与水分散性多异氰酸酯配成双组分水性聚氨酯室温自干漆水性聚酯也可与水分散性多异氰酸酯配成双组分水性聚氨酯室温自干漆聚酯大分子链上含有许多酯基，较易皂化水解，所以水性聚酯的应聚酯大分子链上含有许多酯基，较易皂化水解，所以水性聚酯的应用受到了一定的限制；但现在市场上已有大量优秀单体，因此通过优化用受到了一定的限制；但现在市场上已有大量优秀单体，因此通过优化配方设计，已能得到良好的耐水解性能配方设计，已能得到良好的耐水解性能7其它相关助剂其它相关助剂聚酯合成用助剂主要包括聚酯合成用助剂主要包括催化剂和抗氧剂催化剂和抗氧剂1.催化剂催化剂催化剂最好符合以下要求：（催化剂最好符合以下要求：（1）呈中性，对设备不产生腐蚀；）呈中性，对设备不产生腐蚀；（2）具有热稳定性及抗水解性；（）具有热稳定性及抗水解性；（3）反应后不需分离，不影响树脂性能；）反应后不需分离，不影响树脂性能；（4）效率高、用量少；（）效率高、用量少；（5）选择性好。

目前，聚酯化反应的催化剂以有）选择性好目前，聚酯化反应的催化剂以有机锡类化合物应用最广一般添加量为总反应物料的机锡类化合物应用最广一般添加量为总反应物料的0.050.25%（重量）（重量），反应温度为，反应温度为220左右最重要的品种有单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，左右最重要的品种有单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二丁基氧化锡氯化物，二丁基二月桂酸锡，二丁基二乙酸锡，单丁基三氯二丁基氧化锡氯化物，二丁基二月桂酸锡，二丁基二乙酸锡，单丁基三氯化锡等具体选择何种催化剂及其加入量应根据具体的聚合体系及其聚合工艺具体选择何种催化剂及其加入量应根据具体的聚合体系及其聚合工艺条件通过实验进行确定条件通过实验进行确定82.抗氧剂抗氧剂抗氧剂加于高分子材料中能有效地抑制或降低大分子的热氧化、光氧抗氧剂加于高分子材料中能有效地抑制或降低大分子的热氧化、光氧化速度，显著地提高材料的耐热、耐光性能，延缓材料的降解等老化过程，化速度，显著地提高材料的耐热、耐光性能，延缓材料的降解等老化过程，延长制品使用寿命常用的抗氧剂按分子结构和作用机理主要有三类：受延长制品使用寿命常用的抗氧剂按分子结构和作用机理主要有三类：受阻酚类、亚磷酸酯类和复合类抗氧剂。

阻酚类、亚磷酸酯类和复合类抗氧剂科学实验数据证明，在一定的添加量范围内抗氧剂的加入量与老化寿命科学实验数据证明，在一定的添加量范围内抗氧剂的加入量与老化寿命成正比，但这并不意味着加入量越多，抗氧化效果越好通常情况下聚烯成正比，但这并不意味着加入量越多，抗氧化效果越好通常情况下聚烯烃中加入量以烃中加入量以0.3%左右为宜，最多不超过左右为宜，最多不超过0.6%，但是如果加入量低于，但是如果加入量低于0.1%，抗氧化性能将急剧下降在主抗氧剂，抗氧化性能将急剧下降在主抗氧剂JY-1010、JY-1076低添加量时，低添加量时，应加入同等量或双份量的辅助抗氧剂，如亚磷酸酯或硫代酯类均可，由于应加入同等量或双份量的辅助抗氧剂，如亚磷酸酯或硫代酯类均可，由于主辅抗氧剂协同作用，可显著提高制品的抗氧化寿命主辅抗氧剂协同作用，可显著提高制品的抗氧化寿命聚酯合成抗氧剂常用次磷酸、亚磷酸酯类或其和酚类组合的复合型抗氧剂聚酯合成抗氧剂常用次磷酸、亚磷酸酯类或其和酚类组合的复合型抗氧剂（如汽巴（如汽巴900），次磷酸应在聚合起始时室温加入并控制用量，其它类抗氧），次磷酸应在聚合起始时室温加入并控制用量，其它类抗氧剂可在高温聚合阶段加入，加入量在剂可在高温聚合阶段加入，加入量在0.10.4之间。

之间9第二节第二节合成工艺合成工艺涂料用聚酯树脂的合成工艺常用的有三种：涂料用聚酯树脂的合成工艺常用的有三种：(1)溶剂共沸法溶剂共沸法该工艺常压进行，用惰性溶剂（二甲苯）与聚酯化反应生成水的共该工艺常压进行，用惰性溶剂（二甲苯）与聚酯化反应生成水的共沸而将水带出该工艺用分水器使油水分离，溶剂循环使用反应可在沸而将水带出该工艺用分水器使油水分离，溶剂循环使用反应可在较低温度（较低温度（150220）下进行，条件较温和，反应结束后，要在真空下）下进行，条件较温和，反应结束后，要在真空下脱除溶剂另外，由于物料夹带，会造成醇类单体损失，因此，实际配脱除溶剂另外，由于物料夹带，会造成醇类单体损失，因此，实际配方中应使醇类单体过量一定的分数，其具体数值同选用单体种类、配比、方中应使醇类单体过量一定的分数，其具体数值同选用单体种类、配比、聚合工艺条件及设备参数有关聚合工艺条件及设备参数有关2）本体熔融法）本体熔融法该法系该法系熔熔融缩聚工艺，反应釜通常装备锚式搅拌器、气进管、蒸馏柱、融缩聚工艺，反应釜通常装备锚式搅拌器、气进管、蒸馏柱、冷凝器、接受器和真空泵工艺可分两个阶段，第一阶段温度低于冷凝器、接受器和真空泵。

工艺可分两个阶段，第一阶段温度低于180，常压操作，在该阶段，应控制气流量和出水、回流速度，使蒸馏柱顶，常压操作，在该阶段，应控制气流量和出水、回流速度，使蒸馏柱顶温度不大于温度不大于103，避免单体馏出造成原料损失和配比不准，出水量达到，避免单体馏出造成原料损失和配比不准，出水量达到80以后，体系由单体转变为低聚物；第二阶段温度在以后，体系由单体转变为低聚物；第二阶段温度在180220，关闭，关闭气，逐渐提高真空度，使低聚物进一步缩合，得到较高分子量的聚酯气，逐渐提高真空度，使低聚物进一步缩合，得到较高分子量的聚酯反应程度可通过测定酸值、羟值及黏度监控反应程度可通过测定酸值、羟值及黏度监控10（3）先熔融后共沸法）先熔融后共沸法该法是本体该法是本体熔熔融法和溶剂共沸法的综合聚合也分为两个阶段进行，融法和溶剂共沸法的综合聚合也分为两个阶段进行，第一阶段为本体第一阶段为本体熔熔融法工艺，第二阶段为溶剂共沸法工艺融法工艺，第二阶段为溶剂共沸法工艺聚酯合成一般采用间歇法生产涂料行业及聚氨脂工业使用的聚酯聚酯合成一般采用间歇法生产涂料行业及聚氨脂工业使用的聚酯多元醇分子量大多在多元醇分子量大多在5003000，呈双官能度的线型结构或多官能度的，呈双官能度的线型结构或多官能度的分支型聚合物。

溶剂共沸法和先分支型聚合物溶剂共沸法和先熔熔融后共沸法比较适用于该类聚酯树脂融后共沸法比较适用于该类聚酯树脂的合成，其聚合条件温和，操作比较方便；本体的合成，其聚合条件温和，操作比较方便；本体熔熔融法适用于高分子量融法适用于高分子量的聚酯树脂合成无论何种工艺由于单体和低聚物的馏出、成醚反应都的聚酯树脂合成无论何种工艺由于单体和低聚物的馏出、成醚反应都会导致实际合成的聚酯同理论设计聚酯分子量的偏差，因此应使醇类单会导致实际合成的聚酯同理论设计聚酯分子量的偏差，因此应使醇类单体适当过量一些，一般的经验是二元醇过量体适当过量一些，一般的经验是二元醇过量510（质量分数）质量分数）11第三节第三节聚酯树脂合成实例聚酯树脂合成实例一、端羟基线型聚酯的合成一、端羟基线型聚酯的合成1单体合成配方及配方计算单体合成配方及配方计算（1）合成配方）合成配方。