高韧性粉末涂料用聚酯树脂合成及性能研究

  2.4高韧性聚酯树脂涂膜形变机理

    图5为涂膜在液氮中以水为不良溶剂脆断，放大2000倍的断层图片，涂膜与金属基材间结合良好，未出现裂缝或者孔洞，表明粉末涂料涂膜与金属基材两相无缝隙孔洞，高韧性聚酯树脂制备的粉末涂料具有优秀的附着力。

    图6为涂膜脆断后放大30000倍的断层图，聚酯树脂与颜填料复合良好，相结构均一，表明高韧性聚酯树脂制备的粉末涂料具有优秀的稳定性。

    图7为普通聚酯树脂制备的粉末涂料涂膜在剪切力作用下破碎断层扫描电镜图片，涂膜在断裂过程中断层形成少量孔洞吸剪切的能量；图8为笔者制备的高韧性聚酯树脂制备的粉末涂料涂膜在剪切力作用下破碎断层扫描电镜图片，图8产生的孔洞多于图7，表明剪切断裂过程中，高韧性聚酯树脂制备的涂膜可以吸收更多能量，因而高韧性聚酯树脂具备更好的韧性。

    图9为普通聚酯树脂制备的粉末涂料涂膜在剪切力作用下破碎断层放大10000倍扫描电镜图片，图10为高韧性聚酯树脂制备的粉末涂料涂膜在剪切力作用下破碎断层放大10000倍扫描电镜图片，图9，图10断层处受到剪切力作用出现定向拉丝状结构和孔洞，图9出现的孔洞和纤维状结构少于图10。

    目前高分子复合材料主要的增韧机理有三种假说：

    (1)弹性体增韧机理弹性体直接吸收能量。

    (2)屈服理论增韧塑料高冲击强度主要来源于基体树脂发生了很大的屈服形变，分散相热膨胀系数和泊松比大于流动相，在成型过程中冷却阶段的热收缩和形变过程中的横向收缩对周围基体产生静水张应力，使流动相的自由体积增加降低其玻璃化转变温度，易于产生塑性形变而提高韧性。

    (3)聚合物形变机理最为普遍接受的是银纹-剪切带理论。即剪切过程包括弥散性的剪切屈服形变和形成局部剪切带两种情况。剪切形变只是物体形状的改变，分子间的内能和物体的密度基本不变。银纹化过程则使物体的密度大大下降。银纹体中有空洞，说明银纹化造成了材料一定的损伤，是亚微观断裂破坏的先兆；并且在银纹在形成、生长过程中消耗了大量能量，约束了裂纹的扩展，使材料的韧性提高。

    图9，图10对比表明粉末涂料涂膜涂膜剪切形变过程，银纹-剪切可能是涂膜形变的主要微观过程，笔者制备的聚酯树脂空穴化比例提升，因而具备高韧性。