摘要
摘要：低溫固化一直是行業(yè)內(nèi)討論最多的一個話題，也是技術(shù)人員研究的方向。低溫固化不僅有利于節(jié)約能源、減少碳排放，還能節(jié)省噴涂烘烤的成本。但是低溫固化也存在著如流平外觀不理想、儲存時間短易結(jié)團、消光效果難以到達要求等問題。本文主要通過開發(fā)不同酸值、引入不同的單體，對比出具有優(yōu)異流平的低溫固化戶內(nèi)聚酯，同時也能滿足其他物理性能和儲存的要求。
0 引言
粉末涂料具有無溶劑、施工簡單、利用率高等特點，在中國乃至全世界市場上迅速增長。特別是最近幾年“漆改粉”項目迫于環(huán)保的壓力，出現(xiàn)愈演愈烈的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致粉末涂料迎來了歷史性的春天。粉末涂料的用量也是逐年穩(wěn)步提升。在“漆改粉”的過程中也會遇到各種各樣的問題，譬如流平外觀達不到要求、無法進行薄涂、施工復(fù)雜且能源消耗較多等?，F(xiàn)如今中國乃至世界都在進行碳排放的控制和碳中和的達標(biāo)，而一般的粉末涂料固化溫度需要200 ℃，或者最低也要180 ℃。本文探討的是160 ℃固化，希望通過降低烘烤溫度減少碳的排放，節(jié)約成本，同時也盡可能的減少降低溫度后帶來的副作用。近幾年由于粉沫涂料的應(yīng)用較廣，品種顏色也比較多，本文僅用代表性的黑高光進行一系列的測試。
1 試驗部分
1.1 試驗材料
新戊二醇(NPG)；1,3,5-三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯；1,3-二(2-羥基乙基)-5,5-二甲基海因；1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)；對苯二甲酸(TPA)；間苯二甲酸(IPA)；1,4-環(huán)己烷二甲酸(CHDA)；1,3,5-三(2-羧基乙基)異氰脲酸酯；酯化催化劑(F4100)；抗氧劑1010；抗氧劑168；抗氧劑1076；抗氧劑626；TGIC；鈦黑；硫酸鋇；流平劑；安息香。以上所用原材料均為工業(yè)級。
1.2 儀器設(shè)備
自制30 L反應(yīng)釜；BROOKFIELD 2000+H椎板黏度計；比利時METTLER TOLEDO DSC1；雙螺桿擠出機；高壓靜電噴涂設(shè)備；德國Binder FD240烘箱；美國Q-LAB QUV紫外人工加速老化儀；涂膜測厚儀、光澤儀、擠出機、咖啡磨、電子秤、烘箱、光澤儀、沖擊器等。
1.3 試驗過程
制粉方法：經(jīng)過配料、預(yù)混合、熔融擠出、冷卻壓片、粉碎、過篩即可得到一定粒徑的粉末涂料產(chǎn)品。經(jīng)過靜電噴涂在冷軋鋼板上，分別在160 ℃下烘烤15 min，分別做成平面高光的樣板。
1.4 檢測
通過目視評定流平等級，用沖擊器檢測沖擊性能，用膠化儀測試膠化時間，用DSC檢測玻璃化溫度等。
2 結(jié)果與分析
2.1 聚酯樹脂的選擇
聚酯樹脂的合成，需要往反應(yīng)釜中加入多元醇、催化劑和少量水，開始升溫并開啟攪拌后通入氮氣保護；等釜底溫度升至60 ℃以上時加入多元酸，保證攪拌能正常轉(zhuǎn)動，然后升溫到250 ℃度進行保溫，期間蒸餾柱柱頂溫度不超過102 ℃；反應(yīng)至樹脂澄清并很少有酯化水排出時，加入酸解劑，繼續(xù)升溫到250 ℃并反應(yīng)2~5 h，當(dāng)樹脂澄清后進行減壓縮聚，加入一定量的小料后出料。
根據(jù)所設(shè)計三個配方，我們得到三種聚酯樹脂，分別為樹脂F(xiàn)1、樹脂F(xiàn)2、樹脂F(xiàn)3。其酸酯和黏度檢測結(jié)果如表1所示，所對應(yīng)的測試配方如表2所示。
2.2 各項目測試結(jié)果
按本文1.3、1.4部分的試驗與測試方法，測試配方1~3制粉后的各項參數(shù)，其結(jié)果如表3、圖1和圖2所示。
2.3 試驗分析與結(jié)論
流平問題：常規(guī)流平我們認為到達PCI等級6以上是可以接受的，樹脂F(xiàn)1和F3都達不到，只有樹脂F(xiàn)2是可以的。當(dāng)然我們通過其他的方法，如增加混煉效果、提高樹脂分、配方中添加顏料發(fā)散劑等，也都可以提高PCI等級。
沖擊問題：從測試結(jié)果來看，只要固化充分，沖擊一般都可以到達要求的。我們也可以嘗試一下更低的固化溫度。
3 結(jié)語
試驗表明，戶內(nèi)低溫固化的發(fā)展已經(jīng)取得一定的成績，目前來說160 ℃的固化溫度已經(jīng)基本可以滿足要求，不論是流平、結(jié)團還是沖擊都已經(jīng)到達使用要求。但是低溫固化的消光需要我們配合消光劑廠家共同完善和解決。當(dāng)然，我們一直致力于開發(fā)更低固化溫度的高流平聚酯樹脂。
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