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粉末涂料

低温固化/消光级聚氨酯粉末涂料

时间:2009-11-21 11:47:33 来源:网络作者:未知点击:次

杨章晓斌（广州擎天实业有限公司粉末涂料分公司） 摘要：本文概述了聚氨酯粉末涂料的特性、反应原理及研究进展，同时介绍了本公司在聚氨酯粉末涂料生产过程中所做的一些实验工作。 1前言从20世纪70年代以来，随着工业的发展，溶剂性涂料的涂装施工对大气造成的污染成为了国际社会关注的焦点，具有“省资源、省能源、低污染、高效能”特点的粉末涂料受到业界的高度重视，在涂料工业中所占比例迅速提升，广泛应用于家电、汽车、铝型材等领域。聚氨酯粉末涂料不仅具有高装饰性和优良的物理力学性能，而且具有较全面的耐化学药品性，特别是不易黄变、耐候性和耐光性突出。它兼顾了环氧涂料和丙烯酸涂料的优点，与TGIC固化的纯聚酯粉末涂料体系相比，更具有无毒无害的巨大优势。随着聚氨酯粉末涂料生产工艺的日益成熟，其在粉末涂料中所占的比例将越来越大。 2聚氨酯粉末涂料的特性物理性能优异耐化学品性优良耐候性突出固化过程中熔融黏度较小，润湿流平性良好挤出过程中不会有反应发生，生产工艺容易控制施工性能良好 3聚氨酯粉末涂料反应原理聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，由多异氰酸酯和多元醇（包括含羟基的低聚物）反应生成。聚氨酯涂料中并不一定要有聚氨酯树脂存在，聚氨酯粉末涂料就是由羟基树脂和封闭型多异氰酸酯为原料制成的，二异氰酸酯在常温下大部分是具有挥发性的有毒液体，与羟基聚酯树脂有很高的反应活性，为降低其挥发性及毒性，并制造成固体以便于使用，人们通常用二元醇或三元醇与之反应。为了避免烘烤前二异氰酸酯与羟基发生发应，还需要使用封闭剂封闭异氰酸基团，以提高其稳定性。目前常用的聚氨酯粉末涂料交联剂的主要架构便是以己内酰胺封闭的IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯），IPDI的分子结构和常见的己内酰胺封闭的IPDI分子结构如下：二丁基二月桂酸锡

IPDI 点击此处查看全部新闻图片 ipii

己内酰胺封闭的IPDI

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己内酰胺封闭的IPDI 点击此处查看全部新闻图片涂料固化过程中，当烘烤温度升高到封闭IPDI的解封闭温度（目前大多数产品的解封闭温度高于170℃）时，封闭的异氰酸酯先解封闭，己内酰胺释放出来，留下异氰酸根与羟基发生反应形成氨酯键，反应式如下：

反应式点击此处查看全部新闻图片己内酰胺的放出将会造成涂层针孔、气泡等缺陷，并对环境产生污染。为此有些厂商开发出以缩脲二酮形式内封闭的IPDI，即相当于异氰酸酯的二聚体，其结构及解封闭过程如下：

解封闭过程点击此处查看全部新闻图片但是该产品所需的解封闭温度较高，固化过程中熔融黏度较大，所得涂层外观与己内酰胺封闭IPDI型涂料的差距明显，市场认可程度不高。聚氨酯涂料中存在的大量氨酯键能形成大分子间的氢键，氨酯键不易与酸、碱、油反应，氢键可以缓解外力作用，所以聚氨酯涂层的化学稳定性好，机械性能优异。涂层未达到解封闭温度前因没有交联反应发生，所以熔融黏度不会增加，涂层有足够的流平时间实现良好的涂层外观。另外解封闭前不发生反应，就大大减少了挤出加工过程中胶化的可能性，使生产工艺容易控制。

关键词： 粉末涂料

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