改性不饱和聚酯亮光清漆的研究

0 引言

人们对木制品的涂装效果要求越来越高，消费者追求漆膜的丰满度与装饰性，亮光清漆作为一种高档的装饰性涂料，愈来愈受到消费者的青睐。目前常用的亮光清漆主要是聚氨酯漆，但其丰满度不佳，易起痱子，严重影响涂装效果，不能满足高档家具的涂装要求，而不饱和聚酯亮光清漆具有低VOC（挥发性有机化合物），高固体含量，涂膜光亮，硬度高，不易塌陷，可一次施工获得较厚的涂膜，提高工作效率等特点，广泛用于乐器和高档家具的表面涂装。但不饱和聚酯亮光清漆柔韧性差，而且固化成膜时由于受空气中氧的阻聚作用，使自由基失去活性而固化不良，引起表面发黏，在施工过程中极易出现表面缺陷，尤其是缩孔及针孔，不仅影响涂膜外观，更严重的是影响涂膜表面效果和降低涂膜的致密性，影响使用寿命。

形成互穿网络（IPN）结构，是近年来不饱和聚酯改性的一种新途径。本实验利用IPN 技术在不饱和聚酯中引入聚氨酯，利用不饱和聚酯的端羟基与—NCO反应，形成氨基甲酸酯。在此情况下，固化反应包括以下两个主要反应：不饱和聚酯与苯乙烯的共聚反应，以及含羟基的聚酯与异氰酸酯生成氨基甲酸酯的反应，这两个反应同时进行，形成IPN 结构，后一种反应形成聚氨酯链段的同时提高树脂的相对分子质量，使得大分子固化后微相分离，形成柔韧性与刚性相间链段，达到其硬度、柔韧性和耐冲击性的协同效应，特别是聚氨酯链段在固化受热后，容易使其所在的链节伸长，从而抵消不饱和聚酯的固化收缩，降低树脂的收缩率，提高流平性，改善涂膜的表面状态，显得更为丰满，两组分优势互补，性能大为提高，可得到高硬度、平整丰满、光泽好的涂层，具镜面的涂装效果，满足高档木器产品的高装饰要求。

1 实验部分

1.1 原材料

不饱和聚酯树脂，聚氨酯加成物（50%），苯乙烯，助剂，白水，蓝水，均为工业品。

1.2 不饱和聚酯木器亮光清漆的配方

原材料 质量分数/%

不饱和聚酯 90.0

消泡剂 0.4

流平剂 0.4

苯乙烯 9.2
 

2 结果与讨论

亮光清漆要求高硬度、高丰满度的镜面效果，所以在原材料选择上，不论是树脂还是助剂都要合理搭配，发挥其协同作用，才能满足对涂膜的高装饰要求。
2.1 树脂的选择

不饱和聚酯树脂作为涂料的主要成膜物质，对涂料的性能起决定性作用。涂料用不饱和聚酯树脂通常有双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂和烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂。双环戊二烯改性树脂因使用工业级双环戊二烯，杂质含量高，在制备树脂过程中，一些杂质反应活性高，易发生副反应，生成一些低聚物，残留在树脂中，固化时它不参与交联反应，造成涂层性能变差，易产生针孔，在亮光清漆中一般不选用。目前一般选用烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂。选用来自不同生产厂家的烯丙基醚改性不饱和聚酯树脂进行试验，结果见表1。