2·结果与讨论

　　2.1催化剂与酯化反应时间

　　选取了4种催化剂的4个添加量作为考察对象，各催化剂不同比例催化聚酯酯化的反应时间见图1。

图1 不同催化剂不同比例催化聚酯酯化的反应时间

　　可见，酯化反应阶段，随着催化剂使用比例的升高，整个过程的反应时间变短，多元醇的羟基与多元酸的羧基发生酯化脱水反应的活化能随着催化剂用量的增多而逐渐降低，反应越容易进行。通过横向对比，4种催化剂中，C-03的催化反应效果最好，其在不同比例时催化反应的时间在此4种催化剂中都最短，C-01和C-03为0.10%与C-04为0.15%时达到同一反应程度的反应时间基本相当，可以认为其活化能基本一致，相应的催化效率也基本相当，但由于C-01含有丁基锡，故在实际合成中可优先考虑使用非丁基催化剂C-03。

　　综上所述，在粉末涂料用聚酯树脂的合成中，催化剂的用量在0.10%时最为合适，在添加量较少的同时得到了较高的催化效率。非丁基锡类催化剂C-03的添加比例在0.10%左右时，其催化反应时间和丁基锡类催化剂C-01的基本一致，酯化反应平稳进行，过程可控，由于C-03不含丁基锡，对环境污染小，可以成为C-01的替代品。

　　2.2合成聚酯树脂相对分子质量及其分布

　　合成聚酯树脂的相对分子质量及其分布测定结果见表2。可知，合成的聚酯树脂的数均相对分子量Mn在3100～4000之间，重均相对分子质量Mw在7000～9000之间，相对分子质量的分布度D在2.10～2.30之间，相对分子质量分布随着催化剂的用量增加而趋向于平衡，最后基本稳定在2.12左右，从相对分子质量的分布曲线可以看出，相对分子质量的分布基本符合正态分布，这说明所合成的聚酯树脂相对分子质量分布均匀，缩聚反应过程中副反应较少。

图2 合成聚酯树脂GPC曲线

表2 部分催化剂合成树脂样品GPC分析

　　观察非丁基锡类催化剂C-03用量为0.15%时的Mn和Mw，对比丁基锡类催化剂C-01，可以发现C-03制备的Mn和非丁基锡催化剂C-01差距不大，Mw较C-01稍小，但相对分子质量分布稍窄，合成反应结果较为理想，达到预期目标，详见表2。

　　2.3合成聚酯的DSC表征

　　Tg是无定型聚合物从玻璃态转变为高弹态或反之的转化温度，是聚合物在使用时耐热性的重要指标，因而影响粉末涂料贮存的稳定性，聚酯树脂的Tg是树脂的重要参数之一。此次试验按1.5.2所示方法测定部分合成聚酯树脂的Tg，结果如表3所列。可以看出，几种比例的催化剂的Tg变化区域都很接近，Tg均在68℃附近。粉末涂料用聚酯树脂的行业一般要求是Tg＞50℃，而以Tg＞65℃为佳。因此此次试验合成样品聚酯树脂的Tg都能达到使用要求。且不同比例C-01、C-032种催化剂合成的树脂Tg并没有太大区别，满足使用需求。

表3 部分催化剂合成树脂样品DSC分析

　　2.4催化剂对耐水煮性能的影响

　　将标准试验样板按1.5.3所列方法测定耐水煮性能，试验后的光泽和色差变化见图3、4。

图3 水煮后失光率变化

图4 水煮2H后色差与黄变变化

　　从图3可以看到，在蒸馏水中煮2h后，试验样板的光泽都大幅度降低，失光率较大。由图4可以看出，试验后的样板色差ΔE除C-04在用量为0.15%时偏离较大，有很轻微变色外，其他样板的色差ΔE≤0.9，色差在水煮前后相差不大，非丁基类催化剂与丁基类催化剂催化合成树脂的性能在水煮前后均相差不大，影响较小。从试验数据中可以看到，当Δb偏离较大时，色差ΔE随即变大，由此可以认为，在水煮试验中色差ΔE的变化主要是由黄边变Δb引起的。