環(huán)氧聚酯粉末涂料

1、環(huán)氧聚酯粉末涂料一、前言粉末涂料是一種無溶劑揮發(fā)物的全固體份涂料。在當(dāng)今世界上發(fā)展較快。近年來，我國的涂料工業(yè)適應(yīng)世界潮流正以較快的速度發(fā)展著。粉末涂料由于眾所周知的諸如省資源，少污染， 利用率高等特點(diǎn)， 近年來已與水性涂料、高固體份涂料等共同成為了為世人所注目的涂料品種。被廣泛用于金屬制件涂裝。從北美、西歐、日本粉末涂料的需要量來看，1974 年約為 4 萬 5 千噸，擴(kuò)大到 1985 年的13萬5千噸，即 11年間約擴(kuò)大了三倍。粉末涂料在整個工業(yè)涂料的比例中，以美國而論， 1976 年約占 2.8 ，到 1986 年預(yù)計可上升到 4.2 。歐洲的發(fā)展是較快的，1977 年為 1.9 、 1

2、987 年將上升到 7.7。聚酯和環(huán)氧聚酯粉末涂料在整個熱固性粉末涂料的比例中，目前在幾個重要的工業(yè)發(fā)展國家中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍W洲、美國、日本的粉未涂料的樹脂類別分配情況見表1、表 2。表 1西德、意大利漆基種別分配表類別西德()意大利 ( )環(huán)氧3521環(huán)氧/聚酯4549.6聚酯 /TGIC151.1聚氨酯及其它528.1表 2美國、日本漆基種別分配表漆基種類美國()日本()環(huán)氧約 68約 30環(huán) 氧/聚酯/30聚氨酯與聚酯 /TGIC約 30/聚氨酯/10丙烯酸酯 / 聚氨酯約 2/丙 烯 酸酯/30從整個熱固性粉末涂料發(fā)展趨勢看，由于環(huán)氧聚酯和聚脂粉末涂料具有比較全面的性能。它既比環(huán)氧粉

3、末涂料有更好的裝飾性、又比丙烯酸粉末涂料有更好的機(jī)械性能，同時由于在施工、價格等方面的優(yōu)越性，環(huán)氧聚酯粉末涂料的發(fā)展尤快，預(yù)計在不久的將來，它將逐漸部分地取代其它粉末涂料而上升為主導(dǎo)地位。環(huán)氧粉末涂料的特點(diǎn)是附著力好，機(jī)械強(qiáng)度高、耐化學(xué)藥品性和防腐蝕性優(yōu)良，但此膜的光澤低，流平性與豐滿度一般，烘烤時易泛黃故通常用作防腐與絕緣、不宜做高裝飾性涂裝。環(huán)氧聚酯粉末涂料光澤度高，流平好，漆膜豐滿、烘烤過度不易泛黃，且無揮發(fā)性氣體放出，在高壓靜電噴涂施工中，粉末附迥性好，故可涂裝成各種色澤鮮艷的淺色涂膜，加之機(jī)械性好等特點(diǎn)，因此多用于高級裝飾性粉末涂裝。丙烯酸粉末涂料有十分優(yōu)良的耐候性、漆膜光亮等特點(diǎn)，

4、但由于機(jī)械性差、防蝕性不好、烘烤時發(fā)臭、 價格昂貴等原因， 雖在日本等國有在汽車殼體等制件上所使用， 但應(yīng)用面較窄，目前還未大量推廣使用。1 / 4二、影響環(huán)氧聚酯粉末涂料性能的各種因素1. 環(huán)氧聚酯粉末涂料的固化機(jī)理裝飾性環(huán)氧聚酯粉末涂料所采用的聚酯樹脂含有羧基官能團(tuán)。交聯(lián)方式是由環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基與聚酯樹脂中的羧基相互反應(yīng)形成一環(huán)加成物：一般，失水甘油酯化合物與酸性聚酯的配合比例是：E 雙官能環(huán)氧物的“環(huán)氧基當(dāng)量數(shù)”。C 羧基聚酯的羧基當(dāng)量數(shù)。按照這樣設(shè)計，可以得到各種環(huán)氧改性聚酯涂料。2. 樹脂E2O在研制粉末涂料用聚酯樹脂這一特定品種的時候，就必須十分注意到樹脂本身的各種性能將會對以后

5、的粉末涂料產(chǎn)生怎么樣的影響。有許多因素甚至可以說是共同的。比如樹脂的組成、分子量的大小、支化度的多少，官能團(tuán)的設(shè)定都會直接影響到所配制的粉末涂料和成膜后的各種性能，這些性能包括粉碎性、耐粘連性、涂膜外觀、機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)藥品性、耐候性、耐鹽水、耐污染以及硬度等等。通過我們的工作發(fā)現(xiàn)，一般當(dāng)樹脂軟化點(diǎn)高于120 ( 環(huán)球法 ) 時，涂膜流平性顯著變差，同時增加了粉碎成末的困難。當(dāng)軟化點(diǎn)低于95時，粉末易結(jié)塊，這也是需要避免的。樹脂組成中雙官能團(tuán)的組份增加或支化度減低，也導(dǎo)至了涂膜的耐水性，機(jī)械強(qiáng)度的降低，顯然這是由于交聯(lián)密度降低的結(jié)果。3. 促進(jìn)劑一般當(dāng)環(huán)氧樹脂與羧基聚酯進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)時，如果適當(dāng)

6、地加入促進(jìn)劑，往往就會成功地引導(dǎo)兩者的充分反應(yīng)。環(huán)氧樹脂與羧基聚酯的反應(yīng)，可以看成是有機(jī)酸的酯化反應(yīng)。若以叔胺用作促劑催化為例來說明咪唑?qū)ζ涞拇龠M(jìn)作用是十分典型的。4. 流平劑流平劑在粉末涂料成膜過程中起著比較重要的作用。但是，人們至今對它的作用機(jī)理并不能作出完全滿意的解釋。我們的工作表明，流平劑添加的多少將對涂膜的平整度以及光澤等產(chǎn)生較大的影響。一般，最適宜的加入量在 0.5 2之間。小于 0.5 則涂膜會形成較多較大的縮孔或流平不齊。多于 2則涂膜光澤度降低并使其它的性能變壞。我們最常采用的是聚丙烯酸酯流平劑。5. 顏填料在制造裝飾用粉末涂料工作，我們發(fā)現(xiàn)環(huán)氧聚酯體系對顏料有較好的潤濕性。

7、因此涂料的顏基比可以比純環(huán)氧粉末涂料增多。譬如，環(huán)氧的顏基比一般為25-43 ，而環(huán)氧聚酯可以提高到43以上。 其明顯的標(biāo)志是用涂膜的光澤度與流平性來衡量，我們在具體工作中發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧聚酯的顏基比小于43時，涂膜光澤度仍在85以上。顏料與填料的配比多少對涂膜光澤度以及白度影響較大，若以鈦白粉與碳酸鈣粉( 兩者相加為 100 ) 的比例為例，可列以下表：碳酸鈣加入量102030涂膜光澤 (60 °測 )867270白度 (NO-348-YSP 白度儀 )817975三、粉末涂料的生產(chǎn)配方及生產(chǎn)工藝2 / 41. 生產(chǎn)配方 ( 各種淺色 )重量百分?jǐn)?shù) ( )環(huán)氧樹脂 E-1220-40聚酯

8、樹脂 F-120-50固化劑2-10促進(jìn)劑0.1-1流平劑0.3-2顏填料20-50/1002. 制粉工藝流程樹脂、固化劑等粗粉碎后拌料均勻，經(jīng)過熔融擠出、粉碎過篩、包裝入庫。其工藝流程如下；四、粉末涂料及涂膜性能1. 粉末涂料性能項目指標(biāo)外觀(目測 )各色、流松、無結(jié)塊粉狀物粒度 (180 目干篩余物 )不大于 0.5 涂層固化條件 ( 分鐘 / )25/180 ± 2熔融水平流動性 ( 毫米 )20-28儲藏穩(wěn)定性 (25 )不小于六個月2. 粉末涂料涂膜指標(biāo)檢驗項目指標(biāo)生產(chǎn)實測數(shù)據(jù)方法外觀平整光滑允許有輕微桔皮同左目測厚度 (微米 )50± 5同左GB1764-79光澤 ( )不小于 9095GB1743-79柔韌性 (毫米)不大于 21GB17