2025年聚酯树脂行业现状分析：卷钢面漆用饱和聚酯树脂的耐候性研究

  随着建筑和家电行业的快速发展，卷钢面漆用饱和聚酯树脂的需求不断增加。卷钢在室外场合的应用对涂料的耐候性提出了较高要求，而饱和聚酯树脂作为卷钢面漆的主要基体树脂，其耐候性研究具有重要意义。本文通过合成一系列饱和聚酯树脂并检测其耐候性，分析了不同原料对树脂耐候性的影响，旨在为卷钢面漆用饱和聚酯树脂的配方设计提供指导。

  一、聚酯树脂的耐候性研究背景

  《2025-2030年全球及中国聚酯树脂行业市场现状调研及发展前景分析报告》卷钢面漆在建筑和家电行业中广泛应用，尤其是在室外场合，如工业厂房、公共设施和住宅的屋面等。这些场合对卷钢涂料的耐候性提出了较高要求。目前，国内卷钢面漆涂料的基体树脂主要是饱和聚酯树脂，因此研究其耐候性具有重要的实际意义。通过优化原料选择和调整合成工艺，可以有效提高卷钢面漆用饱和聚酯树脂的耐候性，同时兼顾成本效益。

  二、聚酯树脂的合成与实验设计

  (一)主要原料

  聚酯树脂行业现状分析实验中使用的主要原料包括新戊二醇(NPG)、甲基丙二醇(MPO)、间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(PTA)、苯酐(PA)、己二酸(AA)、偏苯三酸酐(TMA)和三羟甲基丙烷(TMP)等。这些原料均为工业级，分别来自不同的化工企业。

  (二)仪器与设备

  实验中使用的仪器包括气泡黏度计、光泽仪、篮式砂磨机和紫外线老化试验箱等。这些设备用于合成饱和聚酯树脂、制备涂料以及测试涂膜的耐候性。

  (三)聚酯树脂的合成工艺

  饱和聚酯树脂的合成是通过多元醇与多元酸在催化剂作用下进行酯化反应完成的。合成过程中，将多元醇、多元酸和酯化催化剂按配方量加入四口烧瓶中，缓慢加热至物料融化，控制馏头温度不超过102°C，继续升温至220~230°C，保温至酸值在15~20mg KOH/g。加入适量的回流溶剂，控制温度210~225°C回流酯化，直至树脂酸值在5~8mg KOH/g，黏度在20~30s(25°C)格氏管(60%)。停止加热并降温，加入溶剂兑稀物料。

  三、聚酯树脂的耐候性测试与分析

  (一)二元醇对聚酯树脂耐候性的影响

  实验比较了甲基丙二醇和新戊二醇对聚酯树脂耐候性的影响。结果表明，随着甲基丙二醇逐渐被新戊二醇替代，合成的树脂保光率呈明显增大趋势。这主要是因为新戊二醇没有易发生热反应的β氢，而甲基丙二醇有1个β氢，导致新戊二醇的耐候性优于甲基丙二醇。

  (二)二元酸对聚酯树脂耐候性的影响

  实验比较了对苯二甲酸、间苯二甲酸和苯酐对聚酯树脂耐候性的影响。结果表明，间苯二甲酸赋予树脂最好的耐候性，其次是苯酐，而对苯二甲酸合成的聚酯树脂耐候性最差。这主要是因为对苯二甲酸比间苯二甲酸难发生酯化反应，生成的聚酯树脂分子量分布较广，导致耐候性变差。

  (三)支化原料的选择

  实验比较了三羟甲基丙烷和偏苯三酸酐作为支化剂对聚酯树脂耐候性的影响。结果表明，三羟甲基丙烷作为增加树脂支化度的多官能单体，合成的树脂分子量分布更均匀，因而耐候性更好。

  (四)聚酯树脂配方设计中的其他因素

  实验结果表明，新戊二醇和间苯二甲酸的总质量分数超过71%时，树脂容易结晶分层，外观呈混浊状态。因此，在配方设计中，需要控制新戊二醇和间苯二甲酸的总含量，以确保树脂的贮存稳定性。

  四、聚酯树脂耐候性研究的结论

  新戊二醇作为二元醇合成的聚酯树脂耐候性优于甲基丙二醇。

  间苯二甲酸作为二元酸合成的聚酯树脂耐候性优于对苯二甲酸和苯酐。

  三羟甲基丙烷作为支化剂合成的聚酯树脂耐候性优于偏苯三酸酐。

  为确保树脂的贮存稳定性，新戊二醇和间苯二甲酸的总质量分数应不超过71%。

  在制备支化型卷钢面漆树脂时，4号配方性价比高，可作为参考。

  综上所述，通过优化原料选择和合成工艺，可以显著提高卷钢面漆用饱和聚酯树脂的耐候性。研究结果为卷钢面漆的工业化生产提供了重要的理论依据和实践指导。未来的研究可以进一步探索新的多元醇和多元酸组合，开发出性能更优异的聚酯树脂。

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