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純聚酯粉末涂料配方設計的選材

純聚酯粉末涂料配方設計的選材

                                                         章傅杰  

聚酯粉末涂料是由聚酯樹脂、固化劑、顏料、填料和助劑等組成的熱固性粉末涂料。在熱固性粉末涂料中,聚酯粉末涂料是耐候性粉末涂料的主要品種之一,為了區別于聚酯環氧粉末涂料,習慣上叫做純聚酯粉末涂料。
     
聚酯粉末涂料的品種也較多,主要品種包括羧基聚酯樹脂用異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)固化體系;羧基聚酯樹脂用羥烷基酰胺(HAA,商品名PrimidXL522T105)固化體系;羧基聚酯樹脂用環氧化合物(PT910)固化體系;羥基聚酯樹脂用四甲氧甲基甘脲(Powderlink1174)固化體系等。羥基聚酯樹脂用封閉型多異氰酸酯固化的體系,在我國分類為聚氨酯粉末涂料。
     
在聚酯粉末涂料配方中,對于聚酯樹脂的選擇方面,根據用戶對涂膜外觀及性能要求,對于高光澤、高性能的粉末涂料,一般選擇聚酯樹脂酸值在2835mgKOH/g,玻璃化溫度在60以上的羧基聚酯樹脂;對于干混合法制造消光聚酯粉末涂料時,一種聚酯樹脂選擇酸值在20mgKOH/g左右的,另一種選酸值在50mgKOH/g左右的羧基聚酯樹脂;對于皺紋(網紋)型聚酯粉末涂料,選擇羥值在3545mgKOH/g的羥基聚酯;消光固化劑消光的聚酯粉末涂料,可以選擇常用的羧基聚酯樹脂.
    
在選擇了聚酯樹脂的基礎上,選擇相應的固化劑品種和確定用量。在耐候性聚酯粉末涂料中,目前主要使用的固化劑為TGICHAA。一般來說,TGIC固化聚酯粉末涂料的涂膜外觀,涂膜各種性能都比較好,缺點是烘烤溫度高一點,比HAA毒性大一點,HAA固化聚酯粉末涂料的缺點是涂膜過厚時容易出現豬毛孔現象,在烘烤固化時涂膜耐泛黃性不如TGIC體系。
    
根據用戶要求選擇更合適的固化體系,對于固化劑的用量可以參考生產廠的推薦用量,也可以進行理論計算:
    100g
聚酯樹脂需要的TGICWTGIC=APE/ETGIC×561
    100g
聚酯樹脂需要的HAA(羥烷基酰胺)WHAAAPE×HHAA/56
    
HAA體系中,安息香應適當少加,流平劑應選擇以耐候性好的聚酯或化合物為載體的,光亮劑對涂膜外觀的影響不大,但對提高顏填料分散性和降低涂膜弊病有一定好處。
    
理論計算的結果與實際試驗結果之間的差異是難免的,必須以理論為基礎,再與實踐相結合確定最終配方。 
    
聚酯粉末涂料是由聚酯樹脂、固化劑、顏料、填料和助劑等組成的熱固性粉末涂料。在熱固性粉末涂料中,聚酯粉末涂料是耐候性粉末涂料的主要品種之一,為了區別于聚酯環氧粉末涂料,習慣上叫做純聚酯粉末涂料。
    
聚酯粉末涂料的品種也較多,主要品種包括羧基聚酯樹脂用異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)固化體系;羧基聚酯樹脂用羥烷基酰胺(HAA,商品名PrimidXL522T105)固化體系;羧基聚酯樹脂用環氧化合物(PT910)固化體系;羥基聚酯樹脂用四甲氧甲基甘脲(Powderlink1174)固化體系等。羥基聚酯樹脂用封閉型多異氰酸酯固化的體系,在我國分類為聚氨酯粉末涂料。、

  在聚酯粉末涂料配方中,對于聚酯樹脂的選擇方面,根據用戶對涂膜外觀及性能要求,對于高光澤、高性能的粉末涂料,一般選擇聚酯樹脂酸值在2835mgKOH/g,玻璃化溫度在60以上的羧基聚酯樹脂;對于干混合法制造消光聚酯粉末涂料時,一種聚酯樹脂選擇酸值在20mgKOH/g左右的,另一種選酸值在50mgKOH/g左右的羧基聚酯樹脂;對于皺紋(網紋)型聚酯粉末涂料,選擇羥值在3545mgKOH/g的羥基聚酯;消光固化劑消光的聚酯粉末涂料,可以選擇常用的羧基聚酯樹脂。
    
在選擇了聚酯樹脂的基礎上,選擇相應的固化劑品種和確定用量。在耐候性聚酯粉末涂料中,目前主要使用的固化劑為TGICHAA。一般來說,TGIC固化聚酯粉末涂料的涂膜外觀,涂膜各種性能都比較好,缺點是烘烤溫度高一點,比HAA毒性大一點,HAA固化聚酯粉末涂料的缺點是涂膜過厚時容易出現豬毛孔現象,在烘烤固化時涂膜耐泛黃性不如TGIC體系。
    
根據用戶要求選擇更合適的固化體系,對于固化劑的用量可以參考生產廠的推薦用量,也可以進行理論計算:
    100g
聚酯樹脂需要的TGICWTGIC=APE/ETGIC×561
    100g
聚酯樹脂需要的HAA(羥烷基酰胺)WHAAAPE×HHAA/56
    
HAA體系中,安息香應適當少加,流平劑應選擇以耐候性好的聚酯或化合物為載體的,光亮劑對涂膜外觀的影響不大,但對提高顏填料分散性和降低涂膜弊病有一定好處。
    
理論計算的結果與實際試驗結果之間的差異是難免的,必須以理論為基礎,再與實踐相結合確定最終配方。 
    
粉末涂料不是液態的,而是一種粉末狀涂料,粉末涂料的制造與傳統的溶劑型涂料或水性涂料完全不同,生產工藝和設備在某種程度上有些類似塑料加工,在應用中也不需要溶劑參與。因此和傳統涂料相比,對顏料也有不同的要求。
    
易于分散是粉末涂料對顏料的一項重要要求,粉末涂料中顏料的分散無論在技術上或在分散物料狀態上與液態涂料根本不同,完全沒有可比性。經預分散的物料在熔融混合設備中滯留時間很短,顏料濕潤非常困難,所以顏料的易分散性變得尤為重要。
    
一般在聚烯烴塑料粒子中表現出良好可分散性的顏料都較符合粉末涂料的要求。粉末涂料對顏料的耐熱性主要基于以下二點的考慮,一方面顏料必須能耐受至少210,持續大約1215分鐘的涂層加熱熔融流平干燥過程;另一方面在某些終端消費品表面(烤肉架,爐具等)的粉末涂料也要耐受極高的溫度。粉末涂料流變體系要求顏料不能削弱熔融后的涂料的流動性能。只有保證粉末涂料在低剪切力下保持良好的流動性,才能在涂裝以后加熱熔融流平固化過程形成的致密,平滑持續的涂層。
    
粉末涂料的涂層厚度一般在4070微米范圍內,只有顏料具備優異的遮蓋性能才能確保粉末涂料涂層近似完美的外觀。在戶外裝飾性涂裝領域,粉末涂料最少要經過一年的佛羅里達曝曬實驗,涂膜要保持良好的顏色穩定性和保光性。這對顏料耐光,耐候性提出了很高的要求。粉末涂料的耐化學品性要求主要依據它的使用場合,例如涂裝在洗衣機外殼的粉末涂料就必須具備耐堿性。

 
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