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当代化工研究 hewmuiearIwerwefa
技术应用与研究
聚酯树脂水性化和水性涂料用途
*梅英中一
（复旦大学上海200433）
2017-05
摘要：我国经济的快速发展，对聚酯树脂水性化和水性涂料的使用电越来多，本文笔者站合国内外对其的制作方法和求性涂料的主要用途等方面的内容，除此以外，本文还描述了水性涂料在钢铁、塑料和高速公路等领的应用情况，进一步分析了水性涂料面临的优势，挑战和机遇。
关键词：水性聚酯树脂；聚酯树脂水性化；水性涂料的用途
中图分类号：T
文献标识码：A
Water-borneofPolyesterResinandApplication of Water-based Paint
Mei Ying Zhongyi
(Fudan University,Shanghai,200433)
Abstracf :With zhe farst development of China 3 economy, zhe turilizationt of wafer-borme of polyester resin and water-based parinr has become more and morefregttenr. In zhis paper; combing with the content of'rhe making merhods and main application of water-based pain az home and abroad it Aas introduced the application sitaration ofwafer-based painr in the fields of steel, plastics and expnessway efc., and rhen faken firther ana/ysis of the advantages, challenge and chances of warer-based painr.
Key words :waterborte polyester resin; water-borne of polyester nesin; applicationt of'water-based pain
引言
什么是水性聚酯树脂？顾名思义，就是能溶于水的聚
酯树脂，属于水性涂料的一种。随着环保问题愈发受到国内外的关注，涂料水性化就成了一个热门话题，而水性聚醋树脂作为水性涂科的一种也正在被深入研究。本文主要综述了水性聚醋酯树脂的制备方法和水性涂料的用途，对水性涂料在发展中出现的间题进行分析，并进一步提出相应建议。
1.水性聚酯树脂制备方法
(1)熔融法
熔融法是将多元醇、芳香多元酸、脂肪多元酸等加入反应签中，在200~250℃下搅拌加热，并在搅拌过程中通入惰性气体。该过程无需引入溶剂，操作工艺简单易行。但是熔融法制备聚酯树脂过程中反应温度较高，升温速率过快或过慢，会导致多元醇损失或者反应不完全，同时高温过程中，多元醇易脱水缩合发生副反应，生成醚类。
岳慧艳以新戊二醇、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、偏苯
三酸酐、已二酸等为原料合成了水性聚醋树脂。该水性聚酯树脂与高甲基醚化三聚氰胺树脂配制成水性氨基烘干漆。该漆与同类溶剂型氨基烘烤漆的性能相当，尤其在硬度、耐水性等方面优于溶剂型氨基烘烤漆，且具有低污染、低毒、易清洗等特点，有较好的发展前景。
福安以水性功能单体、新戊二醇、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、己二酸、间苯二甲酸为主要原料，合成了水性聚酯树脂。并选择六甲醇醛化三聚氰胺甲醛树脂作交联剂，与上述水溶性聚酯树脂、颜料、助剂等复配，制成了水溶性氨基烘漆。该水性聚酯氨基烘漆与同类溶剂型产品相比，性能接近，具有安全、毒害低、污染小、设备清洗容易等特点，经济效益和社会效益好。
莫贯田等以熔融法设计合成了羟值为110、酸值为50、用于涂料的水性聚酯树脂，考察了二羟甲基丙酸和偏苯酸甲酸酐万方数据
为水性聚酯树脂提供不同比例羧基对为聚醋树脂耐水解稳定性的影响，实验表明，通过二羟甲基丙酸引入羧基的聚酯树脂具有较好的耐水解稳定性，随着二羟甲基丙酸对聚醋树脂提供羧基数量被偏苯三甲酸酐提供的羧基所取代，聚醋树脂的耐水解稳定性逐步下降，当二羟甲基丙酸为聚酯树脂提供的羧基数量小于50%以后，所合成的聚酯树脂耐水解性能无法保证水性聚酯涂料的储存要求。
(2)溶剂法
溶剂法是利用有机溶剂作共沸剂，完成聚酯树脂的醋化与缩聚反应。聚酯树脂制备过程中产生的水与有机溶剂通过冷凝器冷凝后经过自动水油分离器，有机溶剂以溢流的方式返回到反应中继续与釜内酯化生成的水共沸蒸出，帮助脱水，且循环利用。这种通过改变溶剂用量采调整体系沸点的方法，操作简易，经济可行，但引入较多的有机溶剂，后期很难将其全部分离出来。
孙彦璞等使用的主要原材料是四甲基苯二甲基异氰酸酯（TMXDI）、自制的聚己二酸-2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇（TMPD）酯二醇，进行处理就可以形成预聚体并且具有低黏度特性；还有单组分水性聚氨酯分散体，其几乎没有或者有极少数的有机溶剂；但是制作这种异氰酸酯相对比较
复杂，因为其结构独特，成本较高，原料科稀少。 2.聚酯树脂水性化常用方法
(1)成盐法
成盐法是将羧基引入到聚酯树脂的链段中，并用胺中
和成，以制得水性聚酯。在树脂中引入羧基一般有两种方法：一是在聚酯树脂的主链段中引入具有新戊基结构和二元醇结构的二羟甲基丙酸（DMPA），其进行酯化的时候，羟基邻近叔碳原子，羧基通过DMPA就会进入大分子中，存在位阻效应，DMPA的羧基就很难进行酯化，并且通过有机胺进行中和就会让聚酯在水中分散。该法合成聚酯树脂的化学反应式如图1。