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粉末涂料的原材料

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粉末涂料的原材料

发布日期:2016-11-08 00:00 来源:http://www.zjhhht.com 点击:

1粉末涂料助剂

流平剂粉末涂料使用的流平剂是低表面张力的丙烯酸聚合物。进口流平剂如PV-88、PLP100和ModaflowIIIII2000、6000等系列流平剂都是丙烯酸共聚物吸附在白炭黑的固体粉末,纯流平剂的含量大约在60%左右;国产流平剂都是丙烯酸的均聚物聚丙烯酸正丁酯(液态),单独使用涂膜较易形成缩孔(流平剂与树脂不相溶),随后开发表面张力更低的丙烯酸均聚物聚甲基丙烯酸甲酯(固态,商品牌号701)改善国产流平剂与树脂的相溶性。在平面粉体系中,液流(纯流平剂)的正常用量为配方总量的0.4%~0.6%;701的用量为配方总量的0.5%~1.5%范围,701过量使用会造成表面大橘皮和失光现象。

固化促进剂固化促进剂是加速树脂与固化剂反应、缩短固化时间、降低固化温度的组分。这种促进剂有酸性和碱性两大类,酸性固化促进剂有三氟化硼络合物、氯化亚锡、辛酸亚锡等;碱性固化促进剂包括大多数有机叔胺、咪唑化合物等。环氧树脂体系的固化促进剂为咪唑及其衍生物,聚酯/TGIC体系的固化促进剂为季铵盐和季鏻盐等, 羟基/异氰酸酯体系的固化促进剂为有机叔胺和经常使用的有机锡化合物羧基/羟烷基酰胺体系尚无有效的固化促进剂。聚酯树脂的生产厂已在树脂生产时加有一定量的固化促进剂,生产粉末涂料如需如需加固化促进剂需要注意粉末涂料的储存稳定性。

消光剂68型和55型消光固化剂、以及GMA聚丙烯酸消光树脂和多元酸消光剂外,目前使用最广的是所谓的“有限反应消光剂”, 即市面上所说的物理消光剂,一般认为是有机阴离子金属盐分散在聚乙烯蜡等载体中的产品,具有较好的抗泛黄性能。这类消光剂对聚酯具有选择性对酰胺类的材料较敏感,不易得到理想的消光效果。随其用量的增加,涂膜光泽降低,到极限后随消光剂的增加涂膜光泽不会有变动或略有升高。使用物理消光剂时固化温度对光泽有一定的影响。多元酸固化剂作为户外消光粉是通过两步反应进行消光,由于多元酸固化剂要消耗一定量的TGIC,配方中TGIC的用量较大,多元酸固化剂生产的粉末涂料夏季容易结块。

紫外光吸收剂、光稳定剂和抗氧剂紫外线吸收剂是主要是羟苯基苯并三唑的衍生物等这类物质,可以将日光中的紫外部分的光能吸收并转化为热能的物质,通过这种转化,消除太阳光对涂层的损害。光稳定剂主要是四甲基哌啶的衍生物, 这类物质一般是受阻胺,能够通过捕捉高分子材料分子中产生的自由基来阻止聚合物分子的光化学降解作用。抗氧化剂又称热稳定剂,是空间位阻型抗氧化剂和抗水解的有机亚磷酸盐的混合物, 在烘烤过程中能够起到抗黄变的作用。

抗表面划伤和增滑剂增大涂层表面的滑爽性,可以提高抗摩擦、抗划伤,使物体接触涂层表面时,滑动倾向大于划伤倾向。常见的增滑剂有聚乙烯蜡、改性的聚丙烯蜡和聚偏二氟乙烯与聚乙烯蜡的混合物等,这类蜡迁移至涂膜表面可使涂膜表面可使涂膜表面的动态摩擦系数大幅度降低,达到抗划伤的目的。

纹理剂低表面张力物质,CAB通过不同的配方或工艺来做成具有凹凸或缩点的立体纹理,这就是我们常说的浮花剂或点花剂使粉末涂料体系产生触变性的有机或无机触变助剂,使粉末粒子在低剪切速率下只熔融而不流动或有限流动,从而形成砂纹纹理,这类材料包括有机膨润土、气相二氧化硅、滑石粉、高岭土以及一些高吸油量或具有片层状结构的填料,此外还有一些有机触变剂,如一些氟蜡、丙烯酸共聚物的金属盐等有机离子聚合物等;具有一定触变性或与体系有不同熔融温度的颗粒与粉末涂料进行后拼混,形成多色的或凸出的颗粒点,这可以是某一种高熔点的聚合物,也可以是另一种粉末涂料本身具有挥发性或在固化反应产生挥发份的材料,当涂膜固化反应到一定粘度范围的时候,通过助剂(或反应产生的小分子物质)的挥发形成细小褶皱的纹理(即绵绵纹),这种助剂是有挥发性的有机铝化合物(如南海奉化的605-1A和六安捷通达的SA208)以及具有一定挥发性的烷烃蜡,前者用于纯环氧型纹理粉,后者可用于环氧/聚酯混合型的体系,具有反应挥发物的是四甲氧基甲甘脲固化羟基聚酯体系,该体系的绵绵粉可用于户外

粉末流动助剂具有足够大比表面积(200m2/g左右)或足够小粒径(10~40nm)的气相二氧化硅或氧化铝,与挤出片料按0.1%~0.3%的加量拌合后一起磨粉这种高度分散的气相二氧化硅或氧化铝粒子在粉末涂料粒子之间形成隔离层,防止粉末涂料结块。而作为极小隔离层的气相二氧化硅或氧化铝粒子还起到了滚珠轴承”的作用,提高了粉末涂料的粉体流动性。在磨粉时和料片同时加入是目前最有效抗粉末结块和增加粉体流动的方法。

脱气剂和消泡剂” 最常用的脱气剂是安息香,它作为固体溶剂”使涂膜持续不断地展开(流动)使之有足够长的时间让空气和小分子低温挥发物质从涂膜中逃逸出去。安息香含有易烘烤黄变的杂质,在羟烷基酰胺体系中和在浅色粉中的用量受到限制。一些复合聚乙烯蜡、酰胺蜡和氢化蓖麻油具有一定表面活性剂作用或分散作用,配合安息香其共同使用可以改善涂膜表面丰满度这些较高沸点助剂具有表面活性剂,在返锈工件和铸件上利用其高沸点和表面活性剂的作用流入孔隙中对高温挥发的物质起到封闭作用,起到了消泡”作用。

增电剂(包括摩擦增电剂)是能够改善粉末涂料粒子带电程度的助剂。这类助剂在粉末涂料粒子带电不好时,如颜填料较高的情况下能够改善和增加粉末涂料粒子带电荷的程度,效果好的助剂可作为摩擦枪用粉的摩擦增电剂。增电剂主要是一些含氮的化合物,位阻胺化合物或其低聚物,含氮量越高,增加带电效果越好。羟烷基酰胺体系的粉末涂料带电性能要比其他体系粉末涂料高很多。氧化铝粉末挤出片料一起粉碎能够增加粉末粒子带电性

抗静电剂和电荷控制剂是可以降低粉末涂层或粉末粒子表面电阻率的助剂,两者作用类似,应用目的不同。抗静电剂用以增加涂层的导电性增加涂层向地面传送静电的能力;电荷控制剂用于控制粉末粒子的带电性能和带电量以增加粉末上粉率克服拉第效应带来的粉末工件吸附差的问题。季铵盐等物质根据用量不同可以起到增电剂和抗静电剂的作用。在静电喷涂时粉末电阻率应在1012Ωm左右

颜料分散助剂:为表面活性剂,在粉末涂料加工挤出和成膜过程中起到两方面作用,增加树脂对颜料的润湿速度和程度;降低颜料聚集团的聚集能使树脂更容易使颜料分散。

2颜填料的选用

白色颜料粉末涂料常用的白色颜料一般有金红石钛白粉、锐钛型钛白粉、氧化锌、立德粉四种。无论从化学性质还是从光学性质看,钛白粉,特别是金红石钛白粉是目前最好的白色颜料。

黑色颜料粉末涂料常用的黑色颜料为炭黑和氧化铁黑作为色素炭黑的分类,从生产方法方面分类可分为槽法炭黑、炉法炭黑和热裂法炭黑三种从着色力或黑度方面分类可分为高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑三种一般来说,炭黑的粒径越细,则着色力越强,遮盖力越好,黑度也越高。对于相同粒径的炭黑来讲,结构高的或高结构的单元频数大的炭黑表现的黑度、遮盖力和着色力较高

红色颜料:粉末涂料常用的无机红色颜料包括:铁红钼铬红有机红颜料品种繁多,色相有黄相红、正红、蓝相红和暗红等。大多数有机红颜料是偶氮红颜料,传统的偶氮颜料着色力较强,耐热性、耐光性和遮盖力都不太好,颜料迁移性较强,不适合粉末涂料使用。有些偶氮色淀品种能耐温180℃左右,大部分的偶氮色酚AS都有较好的耐性,颜色有黄相红、正红和蓝相红,耐光性能好,如粉末涂料常用的有颜料红170的F5RK和F3RK,价格相对比较适中,可用于对耐光性能要求不高的户外粉末涂料。缩合偶氮类、吡咯并吡咯类(DPP)、蒽醌类及喹吖啶酮类和苝系红等一些高性能有机颜料红,具有较高的耐温性能,优秀的耐光和耐候性,经过表面处理后,其分散性和遮盖力比普通的偶氮颜料大为提高,价格相对较高,适合要求较高的户外粉末涂料使用。

黄色和橙色颜料无机黄色颜料有铅铬黄氧化铁黄钒酸铋/钼酸铋黄大部分有机黄和有机橙色颜料是偶氮类的颜料,传统单偶氮黄色和橙色颜料大多不适合粉末涂料使用。偶氮颜料中联苯胺类的颜料由于分子量较大,和一些取代基团的作用,耐温性能较高,可以用于户内粉末涂料中以替代含重金属的铅铬黄颜料。常用于粉末涂料的联苯胺类的黄色颜料有:颜料黄13、颜料黄14、颜料黄81和颜料黄83等。联苯胺类颜料在200℃以上会分解出有毒的苯胺,有些国家禁止使用。颜料黄151颜料黄154和颜料橙36苯并咪唑酮的偶氮颜料黄性能非常优异,可适合户外粉末涂料使用。其它高性能黄色和橙色颜料还有缩合偶氮类、四氯异吲哚啉酮类、蒽醌类等

蓝色颜料无机蓝颜料群青,主要作调色颜料用。群青以硅酸盐为主要原料,经高温煅烧而形成的一种多元素、多成分无毒的无机颜料具有极好的耐光性、耐碱性、耐热性、耐候性,但易被酸的水溶液所破坏。国外有蓝相、紫相、红相的群青品种,我国现在只有蓝相群青。蓝色群青着色力较低,色调艳丽、清新,非其它蓝色所比拟。粉末涂料常使用的有机蓝颜料是酞菁蓝,主要组成是细结晶的铜酞菁。它具有鲜明的蓝色,耐光、耐热、耐酸、耐碱、耐化学品性能优良,着色力强。

绿色颜料粉末涂料常使用的无机绿颜料氧化铬绿,用于调色,可利用其较高的对红外线反射作用而应用于伪装涂料,可以用于户外。无机绿色颜料着色力差,在粉末涂料中应用很少。有机绿色颜料酞菁绿

紫色颜料粉末涂料最常用的紫色颜料是咔唑二噁嗪紫,通常使用的永固紫(颜料紫23)

体质颜料(填料)主要有碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、高岭土、云母粉、硅灰石、二氧化硅等无机填料。体质颜料的折射率与基料树脂的一样几乎没有什么遮盖力。有些体质颜料由于其颗粒性质和粒子表面性质的特殊性,还能起到助剂或功能性的作用。

2.1.3 外观不同的粉末涂料

1消光粉末涂料粉末涂料的物理消光一般采用填料法和助剂法化学消光法通常采用干混法和一步法来制得较低光泽的涂膜

2)桔型纹理粉末涂料桔型美术粉末涂料主要包括皱纹、锤纹、浮花纹和用填料法做的砂纹等粉末涂料。纹理形成的共同点是在表面张力不平衡状态下固化成膜而形成纹理的。

3金属和珠光粉末涂料金属颜料是不同形态的粉末状金属,是颜料中的特殊种类。常见的金属颜料有铝粉、锌粉、铜锌合金粉和不锈钢粉等。球形的金属粉末金属光泽和遮盖力差,几乎没有颜料性能。是鳞片状的金属颜料具有明亮的金属光泽和颜色,在涂料成膜时,鳞片状的金属粉末粒子能与被涂物平行,多层排列,互相连接形成遮盖,并表现出相应的金属色泽。鳞片状的金属粉末必须经过表面处理才具有分散性、遮盖力等颜料特性。


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