粉末涂料配方中的消光剂为什么会消耗环氧
当物体表面受到光线照射的时候,由于物体表面平整度不同,一部分光通过表面反射出去,一部分发生了漫射,还有一部分被物体本身吸收。
因此光泽事实上表明了物体表面对光反射的特性。如果光线反射越多物体表面就越亮,这种反射能力的大小是可以通过光泽仪器测量并以百分比来表示的,我们称之为光泽度。显然物体表面越不平整,光线被散射或折射得就越高,反之则越低。因此增加物体表面的粗糙程度可使物体产生消光,这也是粉末涂料获得消光的本质所在。
方法可以分为物理消光和化学消光两大类。
7.1 物理消光
即采用无机填料充填法降低涂膜光泽。但由于填料比树脂密度大1/4以上,要达到破坏涂膜平整度,得到粗糙表面的效果,则填料的用量比较大,其直接后果将是涂层的流平性、机械性能大大降低,故采用此方法不能将光泽降得很低。另外添加硬脂酸盐、蜡和金属盐复合物、金属有机化合物、与体系不容的聚合物等方法也可以实现物理消光的目的。
7.2 化学消光
主要方法是添加IPN消光剂、使用消光固化剂、混合不同树脂或固化剂等。然而针对聚氨酯体系开发的消光剂很少,国内市场上少有销售,国内某研究所研制的消光剂最低可制得5%~9%光泽的涂膜,但是该产品适用的配方成本太高,所得涂膜在低光泽时平整性差。消光固化剂更多的是应用于环氧粉末涂料。Bayer公司推出一种消光聚氨酯粉末涂料专用固化剂,它是一种接枝化合物,工作原理是一方面使带有羟基的聚酯和己内酰胺封闭的异氰酸酯进行反应,另一方面使某些羟基或环氧基团与固化剂上的羧基反应,从而使涂膜光泽降至30%以下,甚至可得到无光涂层,但重现性较差,易受颜填料等因素的影响。混合固化剂消光的方法其消光效果不明显,加之目前国内的聚氨酯固化剂主要依靠进口,种类少,难以选择合适的品种。
目前主要采用高低羟值树脂搭配的方法生产消光聚氨酯粉末涂料,涂料参考配方见表2和表3。
表2 消光PU粉末涂料试验配方及结果(I)
项目 1 2 3 4
树脂1(羟值50mg KOH/g) 167 160 150 100
树脂2(羟值300 mg KOH/g)33 40 50 100
固化剂A(NCO含量15%)80 88 100 160
光泽 ,% 62 55 37 22
冲击,50cm 通过 40cm 30cm 20cm
表3 消光PU粉末涂料试验配方及结果(II)
项目 1 2 3 4
树脂1(羟值50mg KOH/g) 100 125 136.3 138.9
树脂2(羟值300 mg KOH/g)50 41.67 36 34.7
固化剂B(NCO含量14%) 100 83.33 77.7 76.4
光泽,%7 11 15.5 18
冲击,50cm 40cm 通过 通过 通过
混合树脂法消光聚氨酯粉末涂料在大批量生产中比较容易控制,比较两种不同固化剂的配方体系时可以发现,固化剂A的涂层外观效果更加平整,固化剂B的消光效果更加稳定,而且所得到的涂层光泽更低,机械性能比较稳定,在生产中可以根据光泽需要适当选择。
RB608是带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂,是一种户外型粉末涂料的消光树脂,消光效果好,能够获得1-60%的任意光泽,适宜光泽在1-30%的户外型纯聚酯粉末的消光.
主要特性:
—优良的粉末涂料流平性能
—耐候性、耐盐雾性、耐高温性、耐黄变性效果极佳
—有较强的抗冲击性能
技术指标:
外观:无色透明晶体
软化点:120-130℃
挥发份:≤1%
粘度:400-600
玻璃化温度:65-70℃
环氧当量:550-650
制作工艺:
1、 挤出温度,一般设定前区80-90度,后区95-105度.
2、 烘烤为200℃,15分钟.
3、 挤出机转速要求,粉末涂料光泽要求较低转速要求较慢.
包装:聚乙烯内衬的牛皮纸袋,每袋净重25kg.
贮存:置于阴凉干燥处,使用后请将本品密封.
2.纯聚酯消光剂RB3329
1、外观:淡黄色无定型粉末 2、熔程:105~115℃
作用原理:RB3329是纯聚酯、纯环氧或聚酯/环氧型粉末涂料的消光剂,可消光至20-60℃(根据调整添加的量可调整消光的程度)它是利用微粉化蜡和锌的化合物共同作用来达到消光的目的,具有消光效果佳,流平性好,耐性优良等特点。
产品包装:聚乙烯内衬的牛皮纸袋,每袋净重20kg.
物理消光:
即采用无机填料充填法降低涂膜光泽。另外添加硬脂酸盐、蜡和金属盐复合物、金属有机化合物、与体系不容的聚合物等方法也可以实现物理消光的目的。
化学消光:
主要方法是添加IPN消光剂、使用消光固化剂、混合不同树脂或固化剂等。
1。
根据粉末涂料的用途,用于户内的产品一般选择环氧和环氧—聚酯粉末涂料,用户要求高的也可以选择耐候性的聚酯粉末涂料;
用于户外的选择耐候性的聚酯、聚氨酯和丙烯酸粉末涂料,而且选择的粉末涂料品种的固化条件应符合用户所具备的条件。
2。
成膜物体系确定以后,在设计粉末涂料配方时,从以下方面去考虑。
①在配方中添加具有消光效果的填料,例如添加消光硫酸钡、
超细高岭土,超细硅微粉、超细云母粉等。
消光方法有一定的局限性,填料加多了涂膜外观不好,加少了消光效果差。
这种方法适用于所有树脂品种粉末涂料。
②在配方中添加具有消光效果的消光剂。
在粉末涂料中常用的消光剂有蜡型消光
剂和树脂型消光剂。
蜡型的加多了粉末涂料的干粉流动性不好,涂膜表面容易形成蜡状加少了消光效果限。
树脂型的消光剂虽然没有像蜡型消光剂那样的缺
点,但添加多了涂膜的冲击强度等物理力学性能不好,也有一定的局限性。
各种树脂类型的粉末涂料都有以下类型的消光剂,即用于耐候性粉末涂料中的消光剂可以用在户内型粉末涂料中,但户内型粉末涂料的消光剂不一定能用在户外型粉末涂料中。
近年来还开发了消光剂与粉末涂料干混合消光的消光剂,这种粉末涂料的配制和使用比较方便,但涂膜外观的平整性不如内加熔融挤出混合的消光粉末涂料。
③在配方中添加消光固化剂,
这种消光方法在环氧和环氧—聚酯体系中的消光范围宽,调节涂膜光泽比较容易,涂膜外观的平整性比较好;
从涂料成本考虑,用填料和消光剂无法达到用户所要求的光泽时,配方设计可以考虑采用消光固化剂。
④不同反应活性两种粉末涂料的干混合方法。
这种方法得到的涂膜外观平整性和细腻性不如其他方法得到的涂膜外观,涂膜的耐污染性不好,而且涂膜光泽范围比较窄。
根据用户对粉末涂料品种和涂膜光泽的要求,结合上述消光方法选择合适的填
料、助剂、固化剂及树脂
消光剂是一种带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂,是一种户外型粉末涂料的消光树脂,消光效果好,能够获得1-60%的任意光泽,适宜光泽在1-30%的户外型纯聚酯粉末的消光。
根据用途有时需要半光或无光的粉末涂料。为了降低涂膜光泽,常用的消光剂有超细二氧化硅、滑石粉、硬脂酸铝、硬脂酸钙、低分子热塑性树脂等。要得到消光效果,可以采用如下方法:
a、将固化速度不同的粉末涂料,用干混合法进行混合,那么所得涂膜的光泽明显下降,起到消光作用。
由于反应活性高的粉末涂料迅速固化,使连续相的固化较慢的树脂流平和反应受到阻碍,最终固化涂膜失去光泽。虽然这种方法有效,但增加制造工序和成本。
b、添加热塑性树脂。
在环氧粉末涂料中添加醋酸纤维素,在聚酯粉末涂料中添加细粉末状低分子量聚乙烯、聚丙烯树脂可以得到消光粉末涂料。涂膜光泽受制造条件的影响。因为热塑性树脂的添加,将影响粉末涂料的贮存稳定性,所以添加量限于树脂量的2—3%。
c、用有消光作用的特殊固化剂。
d、添加有消光作用的填料。