飽和聚酯樹脂結(jié)構(gòu)解析
一、飽和聚酯樹脂簡(jiǎn)介
飽和聚酯樹脂又稱無油醇酸樹脂,由多元醇和多元酸(一元酸)縮聚而成,其涂膜具有較好的附著力、光澤性、耐候性、與顏料的潤(rùn)濕性能好等優(yōu)異性能,主要應(yīng)用于涂料、印鐵油墨和熱敷卷材膠粘劑行業(yè)。
廣泛應(yīng)用在卷材及罐頭涂料、工業(yè)涂料、汽車油漆及粉末涂料等涂料行業(yè)的飽和聚酯樹脂是常見的,這類飽和聚酯樹脂一般是低分子量的、無定形的、含交聯(lián)官能團(tuán)的聚合物,分為二官能度的線性聚合物和多官能度的支化型聚合物。
單體 | 種類 | |||
多元醇 | 新戊二醇、乙二醇、丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、丁二醇、己二醇、二甘醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇等 | |||
多元酸 | 間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、對(duì)苯二甲酸、己二酸、癸二酸、戊二酸、丁二酸、六氫苯酐、1,4-環(huán)己烷二甲酸、偏苯三酸酐等 | |||
一元酸 | 異辛酸等 |
表1.1 飽和聚酯樹脂合成原料介紹
二、飽和聚酯樹脂研究項(xiàng)目介紹
已知合成單體及比例來合成飽和聚酯樹脂標(biāo)樣,并對(duì)標(biāo)樣進(jìn)行GC-MS、MS、1H-NMR和13C-NMR等測(cè)試,確定每種單體的GC-MS的特征出峰和NMR化學(xué)位移,探索較為準(zhǔn)確的飽和樹脂合成單體的解析方法。
飽和樹脂合成單體的結(jié)構(gòu)解析主體思路如下:飽和聚酯樹脂中的合成單體的定性優(yōu)選GC-MS、MS(LC-MS)、1H-NMR和13C-NMR測(cè)試,輔助PGC和IR等測(cè)試;合成單體的定量?jī)?yōu)選1H-NMR、13C-NMR內(nèi)標(biāo)定量和GC-MS或LC-MS外標(biāo)定量,輔助酸值、羥值和GPC等測(cè)試。
不同多元醇、多元酸(一元酸)的1H-NMR、13C-NMR化學(xué)位移、GC-MS、MS的特征出峰的總結(jié)如下:
表2.1 飽和聚酯樹脂中多元酸(一元酸)的譜圖積累
表2.2 飽和聚酯樹脂中多元醇的譜圖積累
解析案例-溶劑型飽和聚酯樹脂結(jié)構(gòu)解析:
通過水解GC-MS譜圖(如圖1-1和圖1-2所示)、水解MS譜圖(圖1-3所示)和樣品的H-NMR和C-NMR譜圖(如圖1-4和圖1-5),解析出酸為對(duì)苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐和己二酸;醇為新戊二醇、二甘醇和三羥甲基丙烷。
圖1-1 樣品水解樣的GC-MS測(cè)試結(jié)果1
圖1-2 樣品水解樣的GC-MS測(cè)試結(jié)果2
圖1-3 樣品水解樣的MS測(cè)試結(jié)果
圖1-4 樣品水解樣的H-NMR測(cè)試結(jié)果
圖1-5 樣品水解樣的C-NMR測(cè)試結(jié)果
自己合成多組飽和聚酯樹脂標(biāo)樣(已知單體及比例),并對(duì)標(biāo)樣進(jìn)行1H-NMR和13C-NMR等表征及水解樣GC-MS測(cè)試,建立單體的GC-MS出峰情況和NMR化學(xué)位移信息。通過系列的解析,確定飽和聚酯樹脂的結(jié)構(gòu)解析方法,運(yùn)用該方法對(duì)飽和聚酯樹脂盲樣驗(yàn)證,準(zhǔn)確度較之前可靠。這種方法已為多家開發(fā)飽和聚酯樹脂標(biāo)樣的客戶提供了非常大的幫助,客戶按照結(jié)構(gòu)更快開發(fā)出產(chǎn)品,縮短研發(fā)周期。
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