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行业动态
艺术涂料施工工艺
热固性粉末涂料
来源:米多采艺术涂料工程网作者:米多采编辑网址:http://www.midopaint.com浏览数:99

   热固性粉末涂料由热出性树脂、固化剂、颜料、填料和助刑等组成,经预混合、熔融

挤出混合、粉碎、过筛分级而得到粉末涂料。这种涂料中的树脂分子量小,本身没有成膜

性能,只有在烘烤条件下,与固化剂反应、交联成体型结构,才能得到性能好的涂膜。热

固性粉末涂料的主要品种百环氧、聚能’环氧、聚酯、丙烯酸、丙烯酸/聚酯等品种。

  1.环免粉未涂料

   在热固性粉末涂料中,环氧粉木涂料是开发应用最早、品种最多、产量最大、用途较

广的品种之一。

   (1)环氧粉末涂料用树脂  环氧粉末涂料用树脂的特点如下:a树脂的分子量小,

树脂发脆容易粉碎,可以得到所要求的颗粒;b村脂的熔触新度低,pJ以得到薄而平整

的涂膜;c.混合各种熔融就度的树脂品种,可以调节熔融荔度;d.配置的粉末涂料施工

适应性好;e因为烘烤同化时不产牛水及其他物质,所以不容易产生气泡或针孔等涂膜

弊病lf.固化后的涂膜物理机械件能和耐化学品件能好c

   环氧粉末涂料用树脂品种主要有以下几种。

   ①双酚A型环氧树脂  在粉末涂料中用得最多的还是双酚A型环氧树脂,该树脂是

双酚A和环氧氯丙烷缩合而成的。在粉木涂料中适用的树脂软化点范围为70—110℃G

   ⑦线型酚醛环氧树脂  这种树脂是线型苯酚酚醛树脂或线型甲醛酚醛树脂和环氧氯

丙烷反应而得到的固体状多官能闭环氧树脂。如果把软化点80一90℃,环氧当量220一

225的线型酚醛环氧树脂和双酚A型环氧树脂配合使用,增加厂树脂官能度,使固化反应

速率加快、交联密度提高,使涂膜的耐热性、耐溶剂件、耐化学品性随之增加。

   ⑦脂环族环氧树脂  这种树脂包括乙醛缩乙二酵型、陀键型、改性型的氢化双酚八

缩水甘油醚衍生物。这种树脂的耐候性好,熔融荔度低,但不能作为环氧粉末涂料的主要

成分,只能作为此性剂使用。

   (2)环氧粉末涂料的特点  环氧粉末涂料具有以下特点。

   a.熔触教度低,涂膜流平性好。因为在固化时不产生副产物,所以涂膜不易产生钉

7L或火山坑等缺陷,涂膜外观好。

   b.由于环氧树脂分子内的经基对被涂物的附着力好

硬度高,耐划伤性好,耐剥离性也好,耐腐蚀性强。

   c涂料的配色性好,固化剂品种的选择范围宽。

d.环氧树脂结构个有双酚倡议,义有柔韧性好的醚链,所以涂膜的机械性能好

c.因为在成膜物骨架上没有醚链,所以涂膜耐化学品性能好。

L涂料的施工适应性好,可用静电喷涂、流化床浸涂和火焰喷涂等方法施工。

g.应用范围广,不仅可用于低装饰性施工,还可以用于防腐蚀和电绝缘施上。

   尽管环氧粉木涂料有上述特点,但由于芳香族双酚A结构的影响,户外的耐候性不

锋。夏季在广外放置2—3个月,涂膜就泛黄、粉化,不过对防腐蚀性没有多大的影响。

   在国外,环氧粉末涂料已经大量使用在不同u径的输油、输气管道的内外壁,小口径

的上水管道等的防腐蚀,液化气钢瓶、厨房用具、电缆桥架、农用机械、汽车零部件、化

工设备、建筑材料等的防锈、防腐方面;室内用电器设备、电子仪器和仪表、日用五金、

家用电器、金属家具、金属箱拒等低装饰性涂装G另外还可以用作电动机转子等的电绝综

涂料。

  2.聚醋/环氛粉末涂料

   这种粉末涂料是欧洲首先开发并迅速获得推广的粉末涂料品种。目前是粉末涂料中产

量最大、用途最广的品种。主要成分是环氧树脂和带经基的聚酪树脂。

   聚酯树脂的价格便宜,既降低涂料成本,又可以解决纯环氧粉末涂料中涂膜泛黄和使

用酸酐类固化剂带来的安全卫生问题。

   在聚酪/环氧粉末涂料中,根据聚酷树脂的酸价和环氧树脂的环氧值,可以任意改变

聚配树脂的配比,该配比(以质量计)酌范围一般是(90‘10)一(80,20),最常用的比

例是50‘50。

   从聚配树脂和环氧树脂的价格考虑,聚酯树脂比例高的类型,使用低酸树脂更经济,

而且涂膜的耐候性也好,但这种体系的涂膜交联密度、耐污染性、耐碱性下降,必须选择

合适的二元酸及二?i醉。环氧聚酪粉末涂料的配方可以通过改变聚酯树脂的酸价和环氧树

脂的环氧值来调整,而且涂膜的性能也随着烘烤条件的改变而改变。环氧聚酷粉未涂料在

烘烤固化过程中,释放出的副产物很少,涂膜不容易产生缩7L等弊病,涂膜外观也比较

好。从涂膜物理机械性能来看,跟环氧粉末涂料差不多。在耐化学品方面,除了耐碱性

外,其他性能接近环氧粉末涂料。在耐候性方面,如果环氧树脂用量超过一半,则耐候性

和环氧粉末涂料差不多,环氧树脂用量越少越好。

   环氧聚酪粉末涂料的低温固化是通过提高聚酯树脂端基经基的话性,或者在树脂成分

中大量使用对苯二甲酸,同时使用味哩或碱类固化剂,可以把固化温度降为140℃。

   环氧聚酯粉末涂料的静电喷涂施工性能好、涂料的配方范围宽,可以制造有光、无

光、美术、耐寒、防腐、高装饰等各种要求的粉末涂料。目前主要用于洗衣机、电冰箱、

电风扇等家用电器、仪器仪表外壳、液化气耀、灶具、金属家具、文件资料柜、图书架、

汽车、饮水管道等的涂装。

   3.聚酝粉末涂料(合聚氯阴粉末涂料)

   聚酯粉末涂料是继环氧粉末涂料和聚能/环氧粉末涂料发展起来的耐候什粉大涂料,

其产量在热固性粉末涂料中占第:位。在性能力·面,其耐候性比两烯酸粉末涂料差一些,

但作为尸外涂料具有足够的耐候件,巾H涂膜的平整性、防腐蚀性及机械强度都很好、总

的看来是比较好的粉末涂料品种之一。

   (1)粉末涂料用聚酯树脂  热出性粉末涂料用聚酪主要出对苯二甲酸、问苯二甲酸、

邻苯二q1酸、偏苯=小酸、均苯四小酸、己二酸、王二酸、葵二酸、顺丁烯二酸、多元羧

酸或酸酐与乙二脖、丙二醇、新戊二脖、U、油、i经甲基丙烷、季戊四酵等多元醇经缩聚

得到,胡对分子质量范围是1000一6000。在合成聚酯树脂过程中,使多元羧酸或多元膀

过量,聚酪树脂端苯上便带打按菇或经篡。一般羧基树脂的酸价范围是30—loo,用异氰

腮酸二缩水甘油酪等缩水甘油基化合物等交联固化;拜基树脂的经基值范围是30一100,

用讨闭型异氰酸配、固体氨基树脂等交联固化。

   用于粉末涂料的聚酯树脂应具有以下条件。

   a.树脂的玻璃化温度应在50℃以上,脆性好

后在40℃不结块。

   b.树脂的熔融就度低,成膜固化后容易得到薄而平整的涂膜。

   c配青粉末涂料后.所得涂膜的物理机械性能、耐水、耐化学品件

性等良好。

   从合成设备和上艺考虑,合成聚酪树脂合常历缩聚法、城压缩聚法相减压缩聚—解聚

法。常压缩聚法的聚合度一般在10以下,很难制得相对分子质量征2000以上的稳定产

品。作为粉末涂料的聚配树脂,要求聚合皮在7—30,用减压缩聚法pf达到此要求。所

以,减乐缩聚法己成为粉木涂料用树脂合成的常用方法。为了改进减压缩聚中调节聚合皮

的难题,以生产出产RDR质量稳定的树脂.可以采用缩聚—解聚法,该方法容易控制树脂的

聚合度。

   生产中改变共聚物组成、分子量、支化程度和官能rd都可以改变聚漆树脂的结构和

性能。

   (2)聚酯粉末涂料用固化剂  聚酿粉未涂料用固化剂或交联树脂的要求与一般粉末徐

料一样,主要ndn种有:0二聚氰胺树脂;⑦封闭型—一—异氰酸酯;③异氰肥酸=缩水U汕

RS;④酸酐类;⑤过氧化合物。

   (3)聚酯粉末涂料的特点  聚院粉末涂料的特点之‘是出化形式多样,涂料的品种

多G通过不同醇、碳酸组成的选择,可以合成小同玻璃化温度、熔融指数、熔融溺度、耐

结块件的聚酪树脂,也可以合成不同反应基团和反应活性的聚配树脂。其次又可以通过来

用不同Iq化形式,得到涂膜物理机械性能和耐化学品性能不同的粉末涂料。在聚酯粉末涂

料中,某些ubu种的涂膜物理机械性能、耐化学品性能、防腐性能接近环氧粉末涂料;菜些

品种的涂膜耐候件和装饰性又接近丙烯酸粉木涂料G因此,聚随树脂粉末涂料小仅可以用

于防腐,而且.可以大员用于耐候的装饰性涂装。用于耐候性方面,主要用异氰服酸三缩水

甘油酯和封闭利异佛尔酮二异氰酸能固化聚酯粉末涂料。该涂料可以用于马路样杆、交通

标志、钢门窗、农用机械、汽车、拖拉机、钢制家具、洗衣机、电冰箱、电风扇、空调设

备和电器产品等方圆。用于防腐入面,可以用封闭型芳香族二异氰酸酪固化粉木涂料,还

可以用在决连固化的顶涂钢板(PLM)力面。

   4.丙烯跋粉末涂料

   丙烯酸粉末涂料有热塑性和热固性两种。热塑性丙烯酸粉末涂料的光泽好、涂膜平

整,但涂膜物理机械性能、耐化号:品性能羌,不能获得比溶剂型丙烯酸粉末涂料更好的性

能,因而热塑性内烯酸粉末涂料没有得到推广。日前推广应用的主要是热因性的向烯酸粉

末涂料。

   (1)内烯酸粉末涂料用树脂  丙烯酸粉末涂料用树脂的基本要求和环氧、聚酯粉末涂

料用树脂一样。丙烯酸树脂的待件取决于所用单体的性质。在丙烯酸树脂小,硬单体含量

增加时,树脂的玻璃化温度升高,涂膜硬度增加,但相应的涂膜聚韧性降低。当丙烯酸qb

单体的碳原子数目增加时,涂膜柔韧性增A16,但涂膜硬度、耐污染性和耐水性相应降低G

在向烯酸树脂中,引进反应性单休数日增加时,树脂的反应活性增加,成膜则文联密度

向,提高涂膜耐化学品性能和硬度,还RJ以改进涂膜的附着力。一般丙烯酸树脂都是共

聚物。

   聚合丙烯酸树脂常采用的制备方法商本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。从

例脂分子邑的控制和产品质量的稳定性考虑,大多采用溶液聚合,其缺点是溶剂的处理量

大。本体聚合的工艺简单,但树脂合成时动度较大,不易除去反应热,树脂的分子量及分

子虽分布不易控制。悬浮聚合利乳液聚合过程巾不用有机溶剂,反应容易控制,但树脂分

子量较大,个易除去树脂中含有的水溶性悬浮剂和乳化剂,影响涂膜耐水性‘

   (I)经基丙烯酸树脂  这种树脂在共聚物中引进行经基的反应性单体,如甲基丙烯酸

经乙隅、小基丙烯酸经内NB、两烯酸摔乙酪和丙烯酸经内酪等,该类树脂常用溶液聚合法

合成。

   ⑦羧基丙烯酸树脂  这种树脂在共聚物市引进带羧基的反府性单体,如内烯酸、咐

基丙烯酸、顺丁烯二酸和衣康酸等,这种树脂常用溶液聚合法合成。

   ⑦缩水H油基内烯酸树脂  这种树脂在共聚物中引进带缩水甘油基的反市性单体.

如甲基丙烯酸缩水甘油随和丙烯酸缩水叶油酯,这类树脂常采用溶液聚合法合成。

   ④拜巾基酞氰基两烯酸构脂  这种树脂在共聚物巾引进带经甲基酰氨基的反应性单

体,如渔甲基丙烯酰脓和烷氧甲基丙烯酰眩等,这类树脂常采用个体聚合法合成。

   (2)向烯酸粉末涂料用固化剂  丙烯酸粉末涂料用固化剂的基本要求和一般热同性粉

末涂料用闹化剂—‘样。在溶剂型丙烯酸涂料巾经篡树脂用氨基树脂交联的占主流,侗在粉

末涂料中则缩水甘油基树脂用多元按酸固化剂的占主流。

   ①经基树脂固化剂  经幕丙烯酸树脂的固化别合氨基树脂、酸所、封闭刚异氰酸贴,

羧酸和烷氧甲基异氰酸酯加成物等。齐这些固化剂中、氨基树脂固化丙烯酸粉木涂料的贮

存稳定性不好;用封闭型异氰酸赌固化的粉木涂料成伞又比较贵。

   ⑦羧基树脂固化剂  经基丙烯酸树脂的固化剂有多元疑基化合物、环氧树脂、陛晰

和环氧基化合物等。这些固化剂中应用最多的还是环境树脂。这种体系汲有反应副产物.

涂膜物件和耐化学品件能好,但用双酚A型环氧树脂固化粉木涂料的涂膜耐光性和耐候

性不好。

   ②缩水[r袖基树脂固化刑  缩水u—油基丙烯酸树脂的固化剂有多元按酸、多元酸、

多元酚、酸肝和多元经基化合物。从粉末涂料和沈膜的综合性能考虑,脂肪族多元羧酸是

最好的固化别,湘V在丙烯酸粉木涂料中占主要地位。这种涂料固化过程的主要反应为丙

烯酸树脂的环氧基利多元羧酸的腔基之间的开环加成反应,除此之外还有经篡之间的醚化

反应以及经基和按基之间的酯化反应等。这种丙烯酸粉末涂料的涂膜性能比溶剂型涂料

好,已经广泛应用于建筑材料、家用电器、卡车面漆、交通标志等耐候性高装饰方面。

   ④白交联固化  烷氧甲基酰笺基丙烯酸树脂粉末涂料在高温烘烤时RJ以自交联固化:

如果在粉末涂料配方中加酷酸丁陷纤维素等改性剂时,可以改进涂膜外观。这种体系的粉

木涂料缺点是贮存稳定件不好。

   (3)丙烯酸粉末涂料的持点  丙烯酸粉末涂料的最大特点是徐膜的保光件、保色性和

户外耐久性比环氧、聚酪环氧、聚酯粉末涂料的涂膜性能好,最适用于户外装饰性涂料。

   热因性丙烯酸粉末涂料的附者性好,小用涂底漆。另外对静电粉末涂料的适应好,静

电平衡的涂膜厚度比环氧粉末涂料薄,最低达30—‘40y”,可作为薄涂性粉末涂料。它主

要应用于电冰箱、洗衣机、空调、电风扇等家用电器,及钢制家具、文通器材、建筑材

料、车辆。

   5.丙烯跋/聚酯粉末涂料

   丙烯酸/聚酯粉末涂料的主要成膜物质是带缩水甘油基丙烯酸树脂和带羧辽聚酪树脂,

通过这两种树脂中的缩水U—油基和羧基之间的加成反应交联成膜。在丙烯酸/聚酪粉木涂

料今,进一步拼用封闭型异氰酸酥的带有缩水U油基丙烯酸树脂/封闭型异氰酸酿/按基—

经基聚酯树脂体系可以得到均匀的固化涂膜。

   在丙烯酸树脂少,缩水甘油基和羧基并存,可以提高涂膜的交联密度,这种粉末涂料

的涂膜柔韧件和耐污染性优异,可以和聚陷/封闭型聚氨能体系的涂膜性能相媲美,适蝴

于高装饰件的预涂钢板(PCM)。


 
 


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