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本文选用美国Dow Corning公司的有机硅树脂(Z-6018)及自己合成的有机硅中间体合成了用于粉末涂料的有机硅改性聚酯。考察了工艺路线、有机硅含量及有机硅中间体结构对改性聚酯及其粉末涂料性能的影响。 红外和GPC分析表明有机硅树脂通过Si-O-C键化学接枝到有机树脂上。改性聚酯树脂体系的形成及其组成从微观角度分析,可以认为是在聚酯树脂合成过程中,活性有机硅树脂与一部分有机树脂形成ABA型嵌段共聚物,并与纯聚酯构成混和或复合体系。含硅嵌段共聚物作为其中一种组分,影响到复合体系的玻璃化温度、软化点、熔融粘度、表面性能。 不同的合成工艺路线对改性树脂体系性能的影响不同,取决于改性聚酯体系中形成的含硅嵌段共聚物的硅嵌段的含量。其中工艺路线一(有机硅中间体先与新戊二醇反应)更有利于有机硅树脂和有机树脂反应,形成较多的硅嵌段共聚物而其分子中硅组分链段含量相对较少,与体系的相容性较好,对降低改性聚酯体系的玻璃化温度、熔融粘度更为有效。同时更有利于改性聚酯粉末涂料所成涂膜机械性能的提高。 有机硅树脂的活性基团有自聚的倾向,随有机硅含量增加,自聚倾向增大,影响形成嵌段共聚物中硅嵌段的含量。研究发现1%的有机硅含量对降低改性聚酯体系的玻璃化温度、软化点、熔融粘度最有效。同时发现1%的有机硅含量即可极大改变改性树脂的表面性能:对水的接触角从改性前的51.7°提高到85.6°(路线一),表面张力从49.5下降到28.5mN/m。继续增加有机硅树脂含量,硅组分在表面富集会达到一种平衡。 有机硅树脂的加入可以提高涂膜的耐候性,其影响程度由有机硅纽分在表面的富集程度及表面固化性能共同决定。研究发现1%有机硅能最大程度提升聚酯所成涂膜的耐候性能:经过216小时中波紫外线照射后,涂膜的保光率从改性前的81.5%上升到91.9%。硅树脂结构也影响涂膜的耐候性能,在相同Ph/R的情况下,R/Si=1.3时,改性树脂粉末涂料形成的涂膜耐候性最好。 此外,本文还研究了有机硅中间体合成过程中工艺条件对其结构与性能的影 浙江大学硕士学位论文响。研究发现水解过程生成的硅醇及其低聚物向溶剂相中的扩散对缩聚反应过程起重要作用,影响到合成中间体的分子量及羟基含量。