环氧聚酯粉末涂料.docx

环氧聚酯粉末涂料 一、冃V 言 粉末涂料是一种无溶剂挥发物的全固体份涂料。在当今世界上发展较快。近年来，我国 的涂料工业适应世界潮流正以较快的速度发展着。 粉末涂料由于众所周知的诸如省资源， 少污染，利用率高等特点，近年来已与水性涂料、 高固体份涂料等共同成为了为世人所注目的涂料品种。被广泛用于金属制件涂装。 从北美、西欧、日本粉末涂料的需要量来看， 1974年约为4万5千吨，扩大到1985年 的13万5千吨，即11年间约扩大了三倍。 粉末涂料在整个工业涂料的比例中，以美国而论， 1976年约占％，至U 1986年预计可 上升到％。欧洲的发展是较快的， 1977年为％、1987年将上升到％。 聚酯和环氧聚酯粉末涂料在整个热固性粉末涂料的比例中，目前在几个重要的工业发展 国家中占有相当的比重。欧洲、美国、日本的粉未涂料的树脂类别分配情况见表 1、表2。 表1 西德、意大利漆基种别分配表 类 另U 西德（％） 意大利（％） 环 氧 35 21 环氧/聚酯 45 聚酯/TGIC 15 聚氨酯及其它 5 表2 美国、日本漆基种别分配表 漆基种类 美国（％） 日本（％） 环 氧 约68 约30 环氧/聚酯 / 30 聚氨酯与聚酯/TGIC 约30 / 聚 氨 酯 / 10 丙烯酸酯/聚氨酯 约2 / 丙烯酸酯 / 30 从整个热固性粉末涂料发展趋势看， 由于环氧聚酯和聚脂粉末涂料具有比较全面的性能。 它既比环氧粉末涂料有更好的装饰性、又比丙烯酸粉末涂料有更好的机械性能，同时由于在 施工、价格等方面的优越性，环氧聚酯粉末涂料的发展尤快，预计在不久的将来，它将逐渐 部分地取代其它粉末涂料而上升为主导地位。 环氧粉末涂料的特点是附着力好，机械强度高、耐化学药品性和防腐蚀性优良，但此膜 的光泽低，流平性与丰满度一般，烘烤时易泛黄故通常用作防腐与绝缘、不宜做高装饰性涂 装。 环氧聚酯粉末涂料光泽度高，流平好，漆膜丰满、烘烤过度不易泛黄，且无挥发性气体 放出，在高压静电喷涂施工中，粉末附迥性好，故可涂装成各种色泽鲜艳的浅色涂膜，加之 机械性好等特点，因此多用于高级装饰性粉末涂装。 丙烯酸粉末涂料有十分优良的耐候性、 漆膜光亮等特点，但由于机械性差、防蚀性不好、 烘烤时发臭、价格昂贵等原因，虽在日本等国有在汽车壳体等制件上所使用， 但应用面较窄, 目前还未大量推广使用。 二、影响环氧聚酯粉末涂料性能的各种因素 环氧聚酯粉末涂料的固化机理 装饰性环氧聚酯粉末涂料所采用的聚酯树脂含有羧基官能团。交联方式是由环氧树脂中 的环氧基与聚酯树脂中的羧基相互反应形成一环加成物： RCOOH + R^CH—CHl \/ -RCOOCHslCHR, 0 ! OH 一般，失水甘油酯化合物与酸性聚酯的配合比例是： E 2 O E…双官能环氧物的“环氧基当量数” 。 C…羧基聚酯的羧基当量数。 按照这样设计，可以得到各种环氧改性聚酯涂料。 树脂 在研制粉末涂料用聚酯树脂这一特定品种的时候，就必须十分注意到树脂本身的各种性 能将会对以后的粉末涂料产生怎么样的影响。有许多因素甚至可以说是共同的。比如树脂的 组成、分子量的大小、支化度的多少，官能团的设定都会直接影响到所配制的粉末涂料和成 膜后的各种性能，这些性能包括粉碎性、耐粘连性、涂膜外观、机械强度、耐化学药品性、 耐候性、耐盐水、耐污染以及硬度等等。 通过我们的工作发现， 一般当树脂软化点高于 120C（环球法）时，涂膜流平性显著变差, 同时增加了粉碎成末的困难。当软化点低于 95C时，粉末易结块，这也是需要避免的。 树脂组成中双官能团的组份增加或支化度减低，也导至了涂膜的耐水性，机械强度的降 低，显然这是由于交联密度降低的结果。 促进剂 一般当环氧树脂与羧基聚酯进行交联反应时，如果适当地加入促进剂，往往就会成功地 引导两者的充分反应。环氧树脂与羧基聚酯的反应，可以看成是有机酸的酯化反应。若以叔 胺用作促剂催化为例来说明咪唑对其的促进作用是十分典型的。 流平剂 流平剂在粉末涂料成膜过程中起着比较重要的作用。但是，人们至今对它的作用机理并 不能作出完全满意的解释。我们的工作表明，流平剂添加的多少将对涂膜的平整度以及光泽 等产生较大的影响。一般，最适宜的加入量在? 2%之间。小于％则涂膜会形成较多 较大的缩孔或流平不齐。多于 2%则涂膜光泽度降低并使其它的性能变坏。我们最常采用的 是聚丙烯酸酯流平剂。 颜填料 在制造装饰用粉末涂料工作，我们发现环氧聚酯体系对颜料有较好的润湿性。因此涂料 的颜基比可以比纯环氧粉末涂料增多。譬如，环氧的颜基比一般为 25-43 %，而环氧聚酯可 以提高到43%以上。其明显的标志是用涂膜的光泽度与流平性来衡量， 我们在具体工作中发 现，环氧聚酯的颜基比小于 43%时，涂膜光泽度仍在 85%以上。 颜