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藝術塗料施工工藝

熱固性粉末塗料

來源:米多采藝術塗料工程網作者:米多采編輯網址:http://www.juhua484836.cn浏覽數:100

   熱固性粉末塗料由熱出性樹脂、固化劑、顔料、填料和助刑等組成,經預混合、熔融

擠出混合、粉碎、過篩分級而得到粉末塗料。這種塗料中的樹脂分子量小,本身沒有成膜

性能,隻有在烘烤條件下,與固化劑反應、交聯成體型結構,才能得到性能好的塗膜。熱

固性粉末塗料的主要品種百環氧、聚能’環氧、聚酯、丙烯酸、丙烯酸/聚酯等品種。

  1.環免粉未塗料

   在熱固性粉末塗料中,環氧粉木塗料是開發應用最早、品種最多、産量最大、用途較

廣的品種之一。

   (1)環氧粉末塗料用樹脂  環氧粉末塗料用樹脂的特點如下:a樹脂的分子量小,

樹脂發脆容易粉碎,可以得到所要求的顆粒;b村脂的熔觸新度低,pJ以得到薄而平整

的塗膜;c.混合各種熔融就度的樹脂品種,可以調節熔融荔度;d.配置的粉末塗料施工

适應性好;e因為烘烤同化時不産牛水及其他物質,所以不容易産生氣泡或針孔等塗膜

弊病lf.固化後的塗膜物理機械件能和耐化學品件能好c

   環氧粉末塗料用樹脂品種主要有以下幾種。

   ①雙酚A型環氧樹脂  在粉末塗料中用得最多的還是雙酚A型環氧樹脂,該樹脂是

雙酚A和環氧氯丙烷縮合而成的。在粉木塗料中适用的樹脂軟化點範圍為70—110℃G

   ⑦線型酚醛環氧樹脂  這種樹脂是線型苯酚酚醛樹脂或線型甲醛酚醛樹脂和環氧氯

丙烷反應而得到的固體狀多官能閉環氧樹脂。如果把軟化點80一90℃,環氧當量220一

225的線型酚醛環氧樹脂和雙酚A型環氧樹脂配合使用,增加廠樹脂官能度,使固化反應

速率加快、交聯密度提高,使塗膜的耐熱性、耐溶劑件、耐化學品性随之增加。

   ⑦脂環族環氧樹脂  這種樹脂包括乙醛縮乙二酵型、陀鍵型、改性型的氫化雙酚八

縮水甘油醚衍生物。這種樹脂的耐候性好,熔融荔度低,但不能作為環氧粉末塗料的主要

成分,隻能作為此性劑使用。

   (2)環氧粉末塗料的特點  環氧粉末塗料具有以下特點。

   a.熔觸教度低,塗膜流平性好。因為在固化時不産生副産物,所以塗膜不易産生釘

7L或火山坑等缺陷,塗膜外觀好。

   b.由于環氧樹脂分子内的經基對被塗物的附着力好

硬度高,耐劃傷性好,耐剝離性也好,耐腐蝕性強。

   c塗料的配色性好,固化劑品種的選擇範圍寬。

d.環氧樹脂結構個有雙酚倡議,義有柔韌性好的醚鍊,所以塗膜的機械性能好

c.因為在成膜物骨架上沒有醚鍊,所以塗膜耐化學品性能好。

L塗料的施工适應性好,可用靜電噴塗、流化床浸塗和火焰噴塗等方法施工。

g.應用範圍廣,不僅可用于低裝飾性施工,還可以用于防腐蝕和電絕緣施上。

   盡管環氧粉木塗料有上述特點,但由于芳香族雙酚A結構的影響,戶外的耐候性不

鋒。夏季在廣外放置2—3個月,塗膜就泛黃、粉化,不過對防腐蝕性沒有多大的影響。

   在國外,環氧粉末塗料已經大量使用在不同u徑的輸油、輸氣管道的内外壁,小口徑

的上水管道等的防腐蝕,液化氣鋼瓶、廚房用具、電纜橋架、農用機械、汽車零部件、化

工設備、建築材料等的防鏽、防腐方面;室内用電器設備、電子儀器和儀表、日用五金、

家用電器、金屬家具、金屬箱拒等低裝飾性塗裝G另外還可以用作電動機轉子等的電絕綜

塗料。

  2.聚醋/環氛粉末塗料

   這種粉末塗料是歐洲首先開發并迅速獲得推廣的粉末塗料品種。目前是粉末塗料中産

量最大、用途最廣的品種。主要成分是環氧樹脂和帶經基的聚酪樹脂。

   聚酯樹脂的價格便宜,既降低塗料成本,又可以解決純環氧粉末塗料中塗膜泛黃和使

用酸酐類固化劑帶來的安全衛生問題。

   在聚酪/環氧粉末塗料中,根據聚酷樹脂的酸價和環氧樹脂的環氧值,可以任意改變

聚配樹脂的配比,該配比(以質量計)酌範圍一般是(90‘10)一(80,20),最常用的比

例是50‘50。

   從聚配樹脂和環氧樹脂的價格考慮,聚酯樹脂比例高的類型,使用低酸樹脂更經濟,

而且塗膜的耐候性也好,但這種體系的塗膜交聯密度、耐污染性、耐堿性下降,必須選擇

合适的二元酸及二?i醉。環氧聚酪粉末塗料的配方可以通過改變聚酯樹脂的酸價和環氧樹

脂的環氧值來調整,而且塗膜的性能也随着烘烤條件的改變而改變。環氧聚酷粉未塗料在

烘烤固化過程中,釋放出的副産物很少,塗膜不容易産生縮7L等弊病,塗膜外觀也比較

好。從塗膜物理機械性能來看,跟環氧粉末塗料差不多。在耐化學品方面,除了耐堿性

外,其他性能接近環氧粉末塗料。在耐候性方面,如果環氧樹脂用量超過一半,則耐候性

和環氧粉末塗料差不多,環氧樹脂用量越少越好。

   環氧聚酪粉末塗料的低溫固化是通過提高聚酯樹脂端基經基的話性,或者在樹脂成分

中大量使用對苯二甲酸,同時使用味哩或堿類固化劑,可以把固化溫度降為140℃。

   環氧聚酯粉末塗料的靜電噴塗施工性能好、塗料的配方範圍寬,可以制造有光、無

光、美術、耐寒、防腐、高裝飾等各種要求的粉末塗料。目前主要用于洗衣機、電冰箱、

電風扇等家用電器、儀器儀表外殼、液化氣耀、竈具、金屬家具、文件資料櫃、圖書架、

汽車、飲水管道等的塗裝。

   3.聚醞粉末塗料(合聚氯陰粉末塗料)

   聚酯粉末塗料是繼環氧粉末塗料和聚能/環氧粉末塗料發展起來的耐候什粉大塗料,

其産量在熱固性粉末塗料中占第:位。在性能力·面,其耐候性比兩烯酸粉末塗料差一些,

但作為屍外塗料具有足夠的耐候件,巾H塗膜的平整性、防腐蝕性及機械強度都很好、總

的看來是比較好的粉末塗料品種之一。

   (1)粉末塗料用聚酯樹脂  熱出性粉末塗料用聚酪主要出對苯二甲酸、問苯二甲酸、

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

酸或酸酐與乙二脖、丙二醇、新戊二脖、U、油、i經甲基丙烷、季戊四酵等多元醇經縮聚

得到,胡對分子質量範圍是1000一6000。在合成聚酯樹脂過程中,使多元羧酸或多元膀

過量,聚酪樹脂端苯上便帶打按菇或經篡。一般羧基樹脂的酸價範圍是30—loo,用異氰

腮酸二縮水甘油酪等縮水甘油基化合物等交聯固化;拜基樹脂的經基值範圍是30一100,

用讨閉型異氰酸配、固體氨基樹脂等交聯固化。

   用于粉末塗料的聚酯樹脂應具有以下條件。

   a.樹脂的玻璃化溫度應在50℃以上,脆性好

後在40℃不結塊。

   b.樹脂的熔融就度低,成膜固化後容易得到薄而平整的塗膜。

   c配青粉末塗料後.所得塗膜的物理機械性能、耐水、耐化學品件

性等良好。

   從合成設備和上藝考慮,合成聚酪樹脂合常曆縮聚法、城壓縮聚法相減壓縮聚—解聚

法。常壓縮聚法的聚合度一般在10以下,很難制得相對分子質量征2000以上的穩定産

品。作為粉末塗料的聚配樹脂,要求聚合皮在7—30,用減壓縮聚法pf達到此要求。所

以,減樂縮聚法己成為粉木塗料用樹脂合成的常用方法。為了改進減壓縮聚中調節聚合皮

的難題,以生産出産RDR質量穩定的樹脂.可以采用縮聚—解聚法,該方法容易控制樹脂的

聚合度。

   生産中改變共聚物組成、分子量、支化程度和官能rd都可以改變聚漆樹脂的結構和

性能。

   (2)聚酯粉末塗料用固化劑  聚釀粉未塗料用固化劑或交聯樹脂的要求與一般粉末徐

料一樣,主要ndn種有:0二聚氰胺樹脂;⑦封閉型—一—異氰酸酯;③異氰肥酸=縮水U汕

RS;④酸酐類;⑤過氧化合物。

   (3)聚酯粉末塗料的特點  聚院粉末塗料的特點之‘是出化形式多樣,塗料的品種

多G通過不同醇、碳酸組成的選擇,可以合成小同玻璃化溫度、熔融指數、熔融溺度、耐

結塊件的聚酪樹脂,也可以合成不同反應基團和反應活性的聚配樹脂。其次又可以通過來

用不同Iq化形式,得到塗膜物理機械性能和耐化學品性能不同的粉末塗料。在聚酯粉末塗

料中,某些ubu種的塗膜物理機械性能、耐化學品性能、防腐性能接近環氧粉末塗料;菜些

品種的塗膜耐候件和裝飾性又接近丙烯酸粉木塗料G因此,聚随樹脂粉末塗料小僅可以用

于防腐,而且.可以大員用于耐候的裝飾性塗裝。用于耐候性方面,主要用異氰服酸三縮水

甘油酯和封閉利異佛爾酮二異氰酸能固化聚酯粉末塗料。該塗料可以用于馬路樣杆、交通

标志、鋼門窗、農用機械、汽車、拖拉機、鋼制家具、洗衣機、電冰箱、電風扇、空調設

備和電器産品等方圓。用于防腐入面,可以用封閉型芳香族二異氰酸酪固化粉木塗料,還

可以用在決連固化的頂塗鋼闆(PLM)力面。

   4.丙烯跋粉末塗料

   丙烯酸粉末塗料有熱塑性和熱固性兩種。熱塑性丙烯酸粉末塗料的光澤好、塗膜平

整,但塗膜物理機械性能、耐化号:品性能羌,不能獲得比溶劑型丙烯酸粉末塗料更好的性

能,因而熱塑性内烯酸粉末塗料沒有得到推廣。日前推廣應用的主要是熱因性的向烯酸粉

末塗料。

   (1)内烯酸粉末塗料用樹脂  丙烯酸粉末塗料用樹脂的基本要求和環氧、聚酯粉末塗

料用樹脂一樣。丙烯酸樹脂的待件取決于所用單體的性質。在丙烯酸樹脂小,硬單體含量

增加時,樹脂的玻璃化溫度升高,塗膜硬度增加,但相應的塗膜聚韌性降低。當丙烯酸qb

單體的碳原子數目增加時,塗膜柔韌性增A16,但塗膜硬度、耐污染性和耐水性相應降低G

在向烯酸樹脂中,引進反應性單休數日增加時,樹脂的反應活性增加,成膜則文聯密度

向,提高塗膜耐化學品性能和硬度,還RJ以改進塗膜的附着力。一般丙烯酸樹脂都是共

聚物。

   聚合丙烯酸樹脂常采用的制備方法商本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合。從

例脂分子邑的控制和産品質量的穩定性考慮,大多采用溶液聚合,其缺點是溶劑的處理量

大。本體聚合的工藝簡單,但樹脂合成時動度較大,不易除去反應熱,樹脂的分子量及分

子雖分布不易控制。懸浮聚合利乳液聚合過程巾不用有機溶劑,反應容易控制,但樹脂分

子量較大,個易除去樹脂中含有的水溶性懸浮劑和乳化劑,影響塗膜耐水性‘

   (I)經基丙烯酸樹脂  這種樹脂在共聚物中引進行經基的反應性單體,如甲基丙烯酸

經乙隅、小基丙烯酸經内NB、兩烯酸摔乙酪和丙烯酸經内酪等,該類樹脂常用溶液聚合法

合成。

   ⑦羧基丙烯酸樹脂  這種樹脂在共聚物市引進帶羧基的反府性單體,如内烯酸、咐

基丙烯酸、順丁烯二酸和衣康酸等,這種樹脂常用溶液聚合法合成。

   ⑦縮水H油基内烯酸樹脂  這種樹脂在共聚物中引進帶縮水甘油基的反市性單體.

如甲基丙烯酸縮水甘油随和丙烯酸縮水葉油酯,這類樹脂常采用溶液聚合法合成。

   ④拜巾基酞氰基兩烯酸構脂  這種樹脂在共聚物巾引進帶經甲基酰氨基的反應性單

體,如漁甲基丙烯酰膿和烷氧甲基丙烯酰眩等,這類樹脂常采用個體聚合法合成。

   (2)向烯酸粉末塗料用固化劑  丙烯酸粉末塗料用固化劑的基本要求和一般熱同性粉

末塗料用鬧化劑—‘樣。在溶劑型丙烯酸塗料巾經篡樹脂用氨基樹脂交聯的占主流,侗在粉

末塗料中則縮水甘油基樹脂用多元按酸固化劑的占主流。

   ①經基樹脂固化劑  經幕丙烯酸樹脂的固化别合氨基樹脂、酸所、封閉剛異氰酸貼,

羧酸和烷氧甲基異氰酸酯加成物等。齊這些固化劑中、氨基樹脂固化丙烯酸粉木塗料的貯

存穩定性不好;用封閉型異氰酸賭固化的粉木塗料成傘又比較貴。

   ⑦羧基樹脂固化劑  經基丙烯酸樹脂的固化劑有多元疑基化合物、環氧樹脂、陛晰

和環氧基化合物等。這些固化劑中應用最多的還是環境樹脂。這種體系汲有反應副産物.

塗膜物件和耐化學品件能好,但用雙酚A型環氧樹脂固化粉木塗料的塗膜耐光性和耐候

性不好。

   ②縮水[r袖基樹脂固化刑  縮水u—油基丙烯酸樹脂的固化劑有多元按酸、多元酸、

多元酚、酸肝和多元經基化合物。從粉末塗料和沈膜的綜合性能考慮,脂肪族多元羧酸是

最好的固化别,湘V在丙烯酸粉木塗料中占主要地位。這種塗料固化過程的主要反應為丙

烯酸樹脂的環氧基利多元羧酸的腔基之間的開環加成反應,除此之外還有經篡之間的醚化

反應以及經基和按基之間的酯化反應等。這種丙烯酸粉末塗料的塗膜性能比溶劑型塗料

好,已經廣泛應用于建築材料、家用電器、卡車面漆、交通标志等耐候性高裝飾方面。

   ④白交聯固化  烷氧甲基酰箋基丙烯酸樹脂粉末塗料在高溫烘烤時RJ以自交聯固化:

如果在粉末塗料配方中加酷酸丁陷纖維素等改性劑時,可以改進塗膜外觀。這種體系的粉

木塗料缺點是貯存穩定件不好。

   (3)丙烯酸粉末塗料的持點  丙烯酸粉末塗料的最大特點是徐膜的保光件、保色性和

戶外耐久性比環氧、聚酪環氧、聚酯粉末塗料的塗膜性能好,最适用于戶外裝飾性塗料。

   熱因性丙烯酸粉末塗料的附者性好,小用塗底漆。另外對靜電粉末塗料的适應好,靜

電平衡的塗膜厚度比環氧粉末塗料薄,最低達30—‘40y”,可作為薄塗性粉末塗料。它主

要應用于電冰箱、洗衣機、空調、電風扇等家用電器,及鋼制家具、文通器材、建築材

料、車輛。

   5.丙烯跋/聚酯粉末塗料

   丙烯酸/聚酯粉末塗料的主要成膜物質是帶縮水甘油基丙烯酸樹脂和帶羧遼聚酪樹脂,

通過這兩種樹脂中的縮水U—油基和羧基之間的加成反應交聯成膜。在丙烯酸/聚酪粉木塗

料今,進一步拼用封閉型異氰酸酥的帶有縮水U油基丙烯酸樹脂/封閉型異氰酸釀/按基—

經基聚酯樹脂體系可以得到均勻的固化塗膜。

   在丙烯酸樹脂少,縮水甘油基和羧基并存,可以提高塗膜的交聯密度,這種粉末塗料

的塗膜柔韌件和耐污染性優異,可以和聚陷/封閉型聚氨能體系的塗膜性能相媲美,适蝴

于高裝飾件的預塗鋼闆(PCM)。


 
 


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