2010年河南开封第卜二三届表面工程创新与实用技术交流会论义集低温固化粉末与超薄粉末涂料张华东(美资)Valspar上海涂料有限公司摘要:本文简单介绍介绍粉末涂料中两种比较更节能、环保的产品,低温固化粉末和超薄粉末涂料。介绍配方设计思想以及应用领域。关键词:低温固化;配方;树脂;超薄粉末;1.低温固化环氧粉末涂料低温固化不但可以扩大粉末涂料适用范围,而且特别节能。低温固化技术逐渐成为粉末涂料行业的热点。金属合金、弹簧、木材、MDF、塑料、电子元器件及其他一些热敏性材料或工件都要求低温固化左右15—30min固化,综合性能较好。对于低温固化的粉末涂料,需要选择低熔融温度和熔融粘度,高表面张力的树脂;提高环氧聚酯的浓度,降低反应活化能。在设计低温固化粉末涂料的配方时,选择原材料可以从低分子量的环氧和聚酯,尽量少的颜填料,高活性固化剂,合适的催化剂这些方面来考虑。在同一体系中树脂分子量的高低直接影响到树脂粘度和活性,分子量低的树脂较之分子量高的树脂具有更高的反应活性、表面张力和更低的粘度。采用低分子量树脂不但可以促进涂料表面流平,而且反应活性更高,有利于固化。颜填料减少可以削弱其对粘度的影响,降低体系粘度有利于涂料流平,减少分子碰撞阻力,促进固化反应的进行;颜填料减少还可以提高粘结料的用量,提高了单位体积内树脂和固化剂的浓度,使反应速度加快。
一个新的体系是用特制的酚类固化剂在促进剂作用下和环氧树脂反应。可以实现110"C/45min、12012/20~30min或130/10~25min固化。名称配方1配方2环氧树脂looloo交联剂2l—232l—25催化剂O.65--4).8O促进剂O1.O~3.O颜填料及其他助剂适量适量1992010年河南开封第十三届表面T程创新与实用技术交流会论义集配方l具有出色的低温固化性,配方2有好的保色性,可用于白色、浅色、透明领域,较好的储存性。低温固化粉末涂料应当是在较低的固化温度下具备较高的反应活性和较低的熔融粘度,才能兼顾流平和反应。由于同一类型树脂在熔融粘度降低时经常会伴随树脂的Tg降低,进而导致粉末的Tg降低。粉末涂料的贮存性能跟Tg及贮存温度下的反应活性直接相关,Tg低于贮存温度,分子活动剧烈,粉末在贮存过程中因分子运动而慢慢粘结在一起,宏观表现为结团,时间稍长,整箱粉末形成一个整块没法使用;如果在贮存温度下的反应活性较高,则会因为缓慢进行的交联反应导致体系粘度慢慢上升,涂装时因为粘度大而流动困难,流平变差,甚至形成砂纹表面,因此低温固化粉末通常需要低温贮存,贮存期较普通粉末短。
目前国内市场采用的热固性粉末涂料体系主要有混合型(聚酯/环氧)、纯聚酯/TGIC、纯聚酯/Primid、纯环氧及少量的聚氨酯。混合型和纯聚酯/TGIC体系通过选择快速固化树脂和/或合适的催化剂,可以获得150-160固化的外观平整的涂膜。树脂生产商在树脂生产过程中都会将催化剂混入树脂内,不同剂量和类型的催化剂赋予树脂不同的反应活性。Primid体系在20世纪80年代末由Rohm&Haas公司引入市场,牌号是“PrimidXL-552”。此后该固化剂的生产和销售被EMS.Chemic公司接管。高反应活性的Primid在150就可以和羧基树脂发生反应。Primid和羧基树脂的酯化反应通过形成嗯唑啉中间产物进行,到目前为止仍未发现该体系的有效的催化剂或促进剂。2.超薄粉末涂料普通的粉末涂料喷涂,厚度一般在60-80um,薄涂的产品,一般在30~40um低温粉末涂料厂家,外观性能即达到要求。如图所示。普通粉末的粒度控制粒径30—50um,超薄粉末粉末的粒径20—30um。两种材料对比表普通粉末涂料烘烤前普通粉末涂料烘烤后普通粉末粗粉粒径大,烘烤前粉末喷涂量粉体相对不均匀,烘烤后漆膜厚,较多,表面效果较不平整超薄粉末涂料烘烤前超薄粉末涂料烘烤后细粉粒径小,烘烤前粉末喷涂量较少,粉体相对均匀,烘烤后漆膜薄,表面效果较平整计配方时候,我们应该注意超薄粉末,冈为涂膜薄层化,要求粉末涂料必须有很好的遮盖力,2002010年河南开封第十三届表面T程创新与实用技术交流会论文集尤其是白色。
当然流平性能也是一个重点,因为薄涂涂料品牌网,要求涂膜平整、光滑、丰满,这个要求树脂量要提高,并且配方要很好的润湿性能。因此对树脂、颜料、填料和助剂等,都是要严格筛选。名称配方l树脂65固化剂4.9助剂4颜填料25其他适量固化条件:200/lOmin性能检测:符合HG/12006-.2006超薄粉末的制造另外一个重点是设备选型及表面处理,即是解决粉末涂料的团聚现象。对于生产设备与生产工艺低温粉末涂料厂家,与普通粉末制造过程相仿,主要区别在于磨机。对磨机的改造是基于我们要求得到的粒径要求,和我们对粉末的表面处理。薄涂型粉末涂料是一种新型的粉末涂料,涂层厚度在40urn以下仍具有涂膜丰满,光泽高、硬度高、装饰性强,耐候性好等特点,明显降低了喷涂成本,广泛适用于汽车、摩托车、自行车、家用电器等高档金属制品表面的涂装。一【相关知识】粉末涂装(powerpainting)是以固体树脂粉末为成膜物质的一种涂覆工艺,它的涂装对象是粉末涂料。粉末涂装技术的发展堪称为涂饰工业近代伟大的成就之一。近15年来,全世界的粉末涂装工业以每年两位数的增长率稳定地飞速发展。对粉末涂装技术的需求日益增长的原因在于粉末涂层具有优异的性能、易于施涂、节约能源、广泛应用于汽车和家用电器行业,在经济效益和环境保护方面的社会效益显著。
粉末涂装的特点:(1)粉末涂装一次便可得到厚度为100~300ttm的涂层,而采用普通涂料需4~8次的施工,提高旌工效率,缩短生产周期。(2)涂料中不含溶剂,无需稀释和调整粘度,改善了劳动条件和减少了火灾的危险,有利于保护环境。(3)提高了涂层的附着力和致密性,金属粉末、陶瓷粉末等一起混合涂装,更能提高涂层的各项机械物理性能,涂膜的防腐蚀性能极人的提高。(4)机械化程度高,并可回收利用过量的涂料,降低了涂料的消耗。(5)涂装设备复杂,投资成本高,涂层的外观和流平性不及喷涂方法好,某些粉末涂装方法对工件的形状尺寸有要求。只能对粉末涂料适用,成本较高。粉末涂装的施工方法已获得工业应用的粉末涂料的施工方法有:火焰喷涂法(融射法)、流化床法、静电粉末喷涂法、静电流化床法、静电粉末振荡法、粉末电泳涂装法等。20l