本章教学主要内容
• 5.1 概述 • 5.2 合成聚酯树脂所用原料 • 5.3 聚酯树脂的配方设计、合成原理及改性 • 5.4 聚酯树脂的制备合成工艺 • 5.5 聚酯树脂合成实例 • 5.6 聚酯树脂的应用 • 5.7 不饱和聚酯 • 5.8 水性聚酯树脂 • 5.9 结语
第5章 聚酯树脂涂料
• 1、教学目标及要求：了解聚酯树脂涂料的原料、基本 性能。掌握聚酯树脂涂料的成膜固化机理、合成原理、 合成方法、配方设计、制备工艺及改性的原理、方法。
殊性（即以植物油或脂肪酸改性的特点），称之为油改性聚酯，
即醇酸树脂（Alkyd resin）。涂料工业中的聚酯也可以称之为
无油聚酯（Polyester resin，简称PE）。
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► 涂料用聚酯一般不单独成膜，主要用于配制聚酯氨基烘漆、聚酯型聚氨酯漆、聚酯型粉末涂料和 不饱和聚酯漆，属中、高档涂料，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，聚酯树脂在涂料行业的地位不断提 高，产量越来越大，应用也日益拓展。
氰酸酯组成室温固化双组分聚氨脂系统。不饱和聚酯由不饱和
单体如苯乙烯通过自由基共聚后成为热固性聚合物，构成涂料
行业的不饱和聚酯涂料体系。为了实现无定型结构，通常要选
用三种、四种甚至更多种单体共聚酯化，因此它是一种共缩聚
物。涂料工业中还有一种重要的树脂叫醇酸树脂，从学术上讲，
也应属于聚酯树脂的范畴，但是考虑到其重要性及其结构的特
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水性聚酯是涂料技术科学和社会可持续发展要求 的产物。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，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35~60mgKOH/g（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）。
5.1和多元酸通过聚酯化
反应合成的、一般为线型或分支型的、较低分子量的无定型齐
聚物，其数均相对分子质量在一般在102~104，根据其结构的饱
和性可以分为饱和聚酯和不饱和聚酯。饱和聚酯包括端羟基型
和端羧基型两种，它们亦分别称为羟基组分聚酯和羧基组分聚
酯。羟基组分可以同氨基树脂组合成烤漆系统，也可以同多异
硬而韧，耐候性，耐 水解，活性高，抗变
黃
顺酐
固体
98.06
52.6(199.7)
通用性能
蒸馏二聚酸
液体
含量95～98%，多 聚酸2～4%，酸值 194～198 mg/KOH/g
5（沸点200）
柔韧性，耐水解
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5.2.2 多元醇
如表5-2 聚酯树脂合成常用多元醇的基本物性
单体名称 乙二醇
二乙二醇 1，2-丙二醇 二丙二醇(一缩二1，2-丙二醇) 2-甲基-1,3-丙二醇
项目 外观 分子式 分子量
标准 白色粉末 (H9C4)2SnO 248.92
易挥发物含量（80℃， 2hr）
1.0%max
顏色(laurate APHA) 不透明度(laurate)
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5.2 聚酯树脂合成常用主要原料
► 5.2.1 多元酸 如表5-1 聚酯树脂合成常用多元酸的基本物性
单体名称
状态
相对分子质量
熔点（0C）
特性
己二酸 癸二酸
固体 固体
146.14 202.25
151.5 131.0～34.5
普适性，柔韧性 低极性，柔韧性
苯酐
固体
148.12
130.5
价格低
间苯二甲酸
固体
166.13
345～348
硬度，耐候性，耐药 品性
对苯二甲酸
固体
166.13
>300，升华
硬度，耐候性，耐药 品性
六氢苯酐
固体
154.15
35～36
硬度，耐候性，耐水 解
偏苯三酸酐
固体
192.13
164～167（沸点： 240～245）
引入分支和多余羧基
1，4-环己烷二甲酸
固体
172.2
164－167
2-丁基-2-乙基1,3-丙二醇（BEPD）
1，4-丁二醇 1，3－丁二醇
新戊二醇 己二醇
氢化双酚A 三羟甲基丙烷
1，4-环己烷二甲醇
2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇 （TMPD）
羟基新戊酸羟基新戊酯（学名3-羟 基-2,2-二甲基丙酸（3-羟基 -2，2-二甲基丙基）酯， HPHP）
状态 液体 液体 液体 液体 液体
固体
液体 液体 固体 固体 固体 固体 液体
固体
固体
相对分子质量 62.07 106.12 76.09 134.17 90.8
160.3
90 90.1 104.15 118 236.00 134.12
144.21
146.22
熔点（沸点）（0C） -13.3（197.2） -8.3（244.5） （188.2） （232） 42～44（262）
• 2、教学重点：聚酯树脂涂料成膜固化机理。聚酯树脂 涂料的合成原理、合成方法、配方设计、制备工艺及改 性的原理、方法。
• 3、考核要求：了解聚酯树脂涂料的原料、基本性能。 掌握聚酯树脂涂料的成膜固化机理、合成原理、合成方 法、配方设计、制备工艺及改性的原理、方法。
• 4、教学基本内容：聚酯树脂涂料的原料、基本性能、 成膜固化机理。聚酯树脂涂料的合成原理、合成方法、 配方设计、制备工艺及改性的原理、方法。
特性 普适，柔韧性 亲水，柔韧性
普适 耐水解
普适
43
耐候性，耐水解
20 －77（207.5） 124～130（210）
40 124～126 57～59
43（245）
46～55（215～235）
普适 溶解性 普适性，耐化學品，耐候性，耐水解
柔韧 耐热，耐药品 耐热，耐水解 硬而韧，耐候性，耐水解，活性高，
抗变黃
低粘度，耐候，抗污，柔韧性
209
49.5～50.5
硬而韧，耐候性，耐水解
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5.2.3 其它相关助剂
► 5.2.3.1 聚酯催化剂
► 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条件通过实验进行确定。 美国 ATOFINA（阿托菲纳）公司是国际知名的聚酯催化剂供应商。下 面是该公司二丁基氧化錫的技术指标：