摘要Abstracts
摘要：使用不同聚酯樹脂、不同廠家HAA和添加粉末涂料用蠟粉，在同一深色配方下，按照既定檢測(cè)方法，觀察實(shí)驗(yàn)后涂膜變化并測(cè)量色差，對(duì)粉末涂料抗泛白性能進(jìn)行了探討。并通過合適的樹脂搭配，制備了綜合性能優(yōu)異抗泛白性能佳的粉末涂料。
0 引言
和溶劑型以及水性涂料不同，粉末涂料是以固體樹脂和顏料、填料及助劑等組成的固體粉末狀合成樹脂涂料，具備無(wú)溶劑揮發(fā)、無(wú)污染、能耗低及可回收反復(fù)利用等顯著優(yōu)點(diǎn)。粉末涂料在實(shí)際使用過程中，往往會(huì)根據(jù)具體應(yīng)用條件，對(duì)粉末涂料的性能有相應(yīng)要求。工件涂裝完畢，使用前會(huì)在表面貼上保護(hù)膜，未貼合部分涂膜在一段時(shí)間后能夠吸收被保護(hù)膜封閉的未能溢出的水汽，在揭下保護(hù)膜后，工件表面容易出現(xiàn)泛白弊端，呈現(xiàn)出目視可見的亮斑，影響工件的外觀效果。本文就涂層出現(xiàn)泛白現(xiàn)象，探討了粉末涂料配方中樹脂，固化劑來(lái)源，以及粉末涂料用蠟粉對(duì)涂膜抗泛白性能的影響。針對(duì)HAA體系泛白現(xiàn)象更為突出，本文采用HAA固化樹脂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要材料及儀器
戶外HAA固化聚酯樹脂(神劍)；羥烷基酰胺固化劑HAA；超細(xì)硫酸鋇(青島紅蝶)；鐵紅、鐵黃(朗盛)；炭黑(卡博特)；流平劑、安息香、701B(南?；瘜W(xué))；電子秤；混料袋；擠出機(jī)；秒表；咖啡磨；烘箱(binder)；BYK色差儀；BYK橘皮儀；靜電噴涂設(shè)備；冷軋鋼板；濾紙；去離子水；表面皿；膠化時(shí)間儀(Coesfeld)；膠頭滴管，絕緣膠帶等。
1.2 實(shí)驗(yàn)配方
本次實(shí)驗(yàn)采用深色配方設(shè)計(jì)，方便于肉眼觀察到涂層泛白現(xiàn)象，見表1。
1.3 樣板制備
按表1所列配方稱量各材料，置于潔凈的混料袋，搖勻后倒入擠出機(jī)混煉擠出制片，冷卻后破碎，使用咖啡磨研磨制備粉末。用靜電噴涂設(shè)備將所制得粉末涂料均勻噴涂于冷軋鋼板上，放入烘箱，按10 min@180 ℃烘烤，固化成膜后取出。
1.4 涂層抗泛白性能檢測(cè)
① 將5片直徑約5.5 cm圓形濾紙依次堆疊放在涂層表面；
② 用膠頭滴管于濾紙中滴入(1.5±0.1) mL去離子水；
③ 將濕潤(rùn)后的濾紙用玻璃皿蓋上，用絕緣膠帶環(huán)繞表面皿一周，密封表面皿與涂層之間間隙，防止?jié)駳庖绯觯?/span>
④ 經(jīng)步驟3后，將樣板放入溫度設(shè)定為(58±2) ℃的烘箱內(nèi)，放置4 h±5 min后，取出樣板，冷卻15 min后，移除表面皿和濾紙；
⑤ 于室溫下靜置22 h，觀察涂層泛白情況，用色差儀測(cè)量濾紙覆蓋處與空白部分色差。
2 結(jié)果與討論
2.1 聚酯樹脂間抗泛白性能差異
聚酯樹脂的反應(yīng)速率越高，烘烤過程中與固化劑HAA的反應(yīng)越充分，涂膜的致密度越高，水汽的滲透率越低。選擇三支活性不同的95/5聚酯樹脂：樹脂1、樹脂2、樹脂3。
表2列出了三支聚酯樹脂的指標(biāo)及180 ℃溫度下測(cè)得膠化時(shí)間，檢測(cè)結(jié)果見表3。表2中，樹脂1、2、3膠化時(shí)間依次變短，活性依次增強(qiáng)，泛白現(xiàn)象逐漸減弱。樹脂1色差大，且伴有嚴(yán)重失光現(xiàn)象；樹脂3泛白程度輕于樹脂1、2，如圖1所示。
2.2 不同廠家HAA固化劑對(duì)抗泛白性能影響
不同來(lái)源HAA固化劑官能團(tuán)含量會(huì)有所不同，涂層固化過程中，固化劑中官能團(tuán)與聚酯樹脂的端羧基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)成膜后起到保護(hù)底材的作用。在表3檢測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上用樹脂2額外搭配兩個(gè)不同來(lái)源HAA(2#、3#)檢測(cè)涂膜泛白差異。表4列出了固化劑HAA來(lái)源，檢測(cè)結(jié)果見表5。
表5中，使用不同來(lái)源HAA制備的粉末具有不同膠化的時(shí)間，涂層泛白試驗(yàn)色差存在一定差異，但影響較小。
2.3 蠟粉對(duì)涂膜抗泛白性能影響
涂膜經(jīng)覆蓋包裹后，出現(xiàn)泛白現(xiàn)象，是由于密封空間里面的濕氣滲涂層。蠟粉作為一種粉末涂料常用添加劑，在粉末烘烤過程中會(huì)遷移至涂膜表面，具有降低摩擦系數(shù)、提高涂膜爽滑度的作用，同時(shí)又是一種疏水物質(zhì)。在2.2實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，往配方中加入0.5%的蠟粉檢測(cè)涂層抗泛白性能，結(jié)果如表6所示。
表6中，添加蠟粉后，色差明顯變小。
2.4 高酸聚酯樹脂抗泛白性能
采用神劍高酸值聚酯樹脂(樹脂4)和1#HAA按表1樹脂加固化劑質(zhì)量分為70%粉末配方制備粉末，檢測(cè)涂膜的抗泛白性能，樹脂4與固化劑配比為90:10。樹脂4指標(biāo)列于表7，檢測(cè)結(jié)果見表8。
聚酯樹脂的酸值越高，固化成膜后涂層交聯(lián)度越高，形成了致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表8所示使用樹脂4制備的粉末涂層，抗泛白性能優(yōu)異，色差小。但樹脂官能團(tuán)含量的增多導(dǎo)致反應(yīng)速率過快，涂層平整性差(見圖2)，涂膜流平R值低。表8中，樹脂4的膠化時(shí)間短，流平R=1.3(R在1~10區(qū)間內(nèi)數(shù)值越高，流平越好)。
2.5 不用酸值樹脂搭配共擠抗泛白性能檢測(cè)
選擇活性適中的樹脂2，分別摻入5%、15%、40%的高酸樹脂4，使用1#HAA,配方中添加0.5%質(zhì)量分蠟粉，制粉后檢測(cè)涂膜耐泛白性能及表面平整度。結(jié)果如表9所示。
表9中，樹脂4比率越高，膠化時(shí)間越短，抗泛白性能越好，但漆膜平越差。搭配5%樹脂4色差仍然較大，摻入15%樹脂4共擠制得的粉末涂層，色差有明顯改善，且涂膜平整度等綜合性能好，如圖3所示。
3 結(jié)語(yǔ)
本文探討了不同聚酯樹脂、不同來(lái)源HAA、蠟粉添加劑對(duì)粉末涂料抗泛白性能的影響?；钚暂^高的樹脂抗泛白性能較好，高酸值聚酯樹脂具備優(yōu)異的抗泛白性能，但漆膜平整度差，與低酸值的樹脂合理的搭配能夠得到性能優(yōu)異的抗泛白性能佳的粉末涂料，具有疏水性能的蠟粉能有效改善涂膜的耐泛白性能，不同來(lái)源HAA對(duì)涂膜抗泛白性能影響較小。
編輯：鄧凱來(lái)源：文 / 張 業(yè) 張 啟 王永波 汪 俊 沈福祥 葉治國(guó) ( 安徽神劍新材料股份有限公司 黃山神劍新材料有限公司 )
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