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介绍了粉末涂料的特点 , 并从优化涂膜性能的角度研究了粉末涂料原料的选择和使用情况。从羧基聚酯树脂 — 异氰脲酸三缩水甘油酯 (TGIC) 体系纯聚酯粉末涂料配方设计入手 , 研究了基料、填料、助剂对其涂膜物理机械性能 ( 耐冲击力、柔韧性、倾斜流动性、硬度、附着力、抗 UV 老化等 ) 的影响 , 给出涂膜综合性能最好的原料配比。     关键词 : 聚酯树脂 ; 粉末涂料 ; 配方 ; 性能    1 　前言     随着环保要求的日益严格 , 粉末涂料以其低污染、高装饰性、综合性能好等众多优点而得以快速发展 [1 -2 ] 。目前 , 应用最广泛的三种粉末涂料分别为环氧型、环氧 — 聚酯型、纯聚酯粉末涂料。由于聚酯树脂中不含环氧树脂中的不饱和基团以及羟基 , 使其在耐候性方面具有明显优势 , 因此主要用于高速公路护栏、隔离墩、路灯、户外变压器、电信线路上的箱柜等各种室外用具 [ 3 -4 ] 。聚酯粉末涂料的种类较多 , 有一系列的固化剂 , 可用于聚酯粉末的固化。羧基聚酯树脂有用异氰脲酸三缩水甘油酯 (TGIC) 和羟烷基酰胺固化的 ; 羟基聚酯树脂则有用氨基树脂、聚氨基甲酸酯固化的 [ 3 -6 ] 。我们从羧基聚酯树脂 -TGIC 体系纯聚酯粉末涂料配方设计入手 , 研究了基料、填料、助剂对其涂膜性能的影响。     2 　实验原料     聚酯树脂 : 均为羧基聚酯。 CC450 , 上海优西比特种化工有限公司 ; 6700 , 广州南方树脂化工公司 ; 6600 , 广州南方树脂化工有限公司。白色颜料 ( 钛白粉 ) : CR -828 , 美国杜邦公司 , 经过致密 SiO 2 表面包膜后的产品 ; ZA-100 , 湖南株州化工有限公司 ; 耐晒白 , 广州华立 — 萨其宾化工有限公司。填料 : 沉淀 BaSO 4 , 河北辛集集美化工有限公司 ; 90 # CaCO 3 , 英国 ; 轻质 CaCO 3 , 广东清远市宝石化工有限公司 ; 活性 CaCO 3 , 湖南三湘化工厂。固化剂 : 异氰脲酸三缩水甘油酯 ( TGIC) , 安徽黄山华蕙化学有限公司。各类助剂 : 增光剂 931 、消泡剂 Benzoin , 无锡万利涂料设备责任有限公司 ; 流平剂 FC -100 , 广东中山市黄圃镇环山化工有限公司。     3 　样板制备及性能测试     3. 1 　原料组分的配合及基本配方的选定 [3 ,5 ,6 ]     在设计粉末涂料配方时 , 必须考虑组分之间的内在关系 , 各组分之间的优良混容性是保证涂膜质量的基础。涂料组分中的合成树脂决定着涂膜的基本性能 , 粉末涂料的涂膜物理机械性能主要是由树脂、固化剂、颜料、填料状态决定。粉末涂料中所使用的助剂 , 如流平剂、消泡剂、增光剂等 , 原则上需是固态的。本实验过程均为羧基聚酯 -TGIC 体系 , 体系相容性良好 , 通过改变填料、助剂用量 , 以期获得在耐候性等方面较好的粉末涂料配方。涂料配方见表 1 。     3. 2 　涂膜性能试验样板制备及涂膜性能测试 [5 -8 ]     采用双螺杆挤出机熔融挤出、静电喷粉枪喷涂制备试验样板 , 并进行涂膜性能测试。附着力 : 采用QFH 型漆膜划格器测定 ; 涂膜硬度 : 采用 CT-291 型硬度仪水平推犁法 , 按 GB6739 -1989 标准进行测试 ; 倾斜流动性 : 按 GB6554 -1986 标准进行测试 ; 涂膜柔韧性 : 采用 QHQ 型涂膜柔韧性测定仪 , 按 GB6742 -1986 的标准进行测试 ; 涂膜耐冲性 : 按 GB/ T1732 -1993 标准进行测试。  白色纯聚酯粉末涂料     注 : 配料量为质量分数。下述所有实验中配方以表 1 为基准 , 未作说明的物料及物料量与表 1 同。      4 　结果与讨论     4. 1 　改变聚酯树脂种类、填料种类测试结果分析     4. 1. 1 流平性能实验结果分析     从实验中我们发现 , 对于相同的聚酯 , 90 # CaCO 3 与基料的相容性最佳 , 相应流平性能最好 , 其次分别是 BaSO 4 、活性 CaCO 3 及轻质 CaCO 3 。 6700 、 6600 和 CC450 这三种聚酯对比发现 ,CC450 流平性能比 6700 、 6600 好 , 而 6700 、 6600 流平性能基本相同。  4. 1. 2 样板 5MPa 冲击强度测试结果分析 ( 见表 2) 表 2 5MPa 冲击强度测试结果 　　注 : “ / ” 下方为抗紫外线 (UV) 后的实验数据 , 下同。     一般地 , 样板耐冲击性能正冲情况较反冲好。从表 2 可以看出 , 聚酯相同 , 使用活性 CaCO 3 的样板冲击强度好 , 而使用轻质 CaCO 3 的样板冲击强度最差。由 6700 、 6600 、 CC450 三种聚酯树脂的对比可见 , 使用 CC450 冲击强度较 6700 、 6600 好 ; 而抗 UV 测试数据表明 , 三者在耐候性 ( 冲击强度方面 ) 情况接近。     4. 1. 3 光泽度测试结果分析     填料的种类与用量对于涂膜光泽度的影响很大。填料分散至涂膜表面 , 破坏基料树脂的连续性 , 形成一层产生漫反射的膜层 , 从而具有消光效果。从下页表 3 可知 , 不同填料对涂膜光泽的影响次序为 :BaSO 4 < 90 # CaCO 3 < 活性 CaCO 3 < 轻质 CaCO 3 。经过紫外灯 24h 的照射 , 三种树脂所体现的耐候性 能良好 , 抗 UV 测试后光泽度下降幅度不明显。     4. 2 　钛白粉种类的改变对涂膜的影响     用于粉末涂料的钛白粉除了提供颜色即装饰效果外 , 还能吸收紫外光 , 提高涂料的耐候性。 5MPa冲击强度测试结果表明 ,CR -828 的用量变化对冲击强度的影响不甚明显 ; 三种钛白粉的冲击强度依次为 :CR -828 > 耐晒白 > ZA -100 , 即 CR -828 体系的耐冲击性能最好。 　　由表 4 可知 ,CR -828 因具有优良的表面包膜处理 , 改善了其润湿分散性 , 也因此增加了涂膜的流平性能 , 光泽度高。经过抗 UV 实验后 , 三种钛白粉体系的光泽度下降均不大 , 说明其耐候性能良好。三种聚酯在对应钛白粉类型相同的情况下 , 光泽度也基本相同。钛白粉 CR -828 配合聚酯 CC450 可获得良好的涂膜性能 , 其用量 200 份左右较好。 4. 3 　固化剂 TGIC 用量变化对涂膜的影响     TGIC 是熔点约为 95 ℃ 左右的白色粉末 , 环氧值在 0. 92 以上。它与双酚 A 型环氧树脂不同之处在于不含有苯环和醚键 ; 因此固化产物具有优良的抗 UV 性能 , 具有良好的保光、保色性。实验表明 ,TGIC 用量为树脂量的 4 % 时 , 不能充分固化聚酯树脂 , 导致耐冲击性能差 ;6 % 时 , 涂膜冲击强度较好。进一步实验说明 ,6 % ～ 8 % 的 TGIC 用量正好使 CC450 交联完全 ; 用量继续增加时 , TGIC 在 CC450 中的相容性变差 , 反而使涂膜性能降低。     4. 4 　助剂用量的影响     实验表明 , 树脂用量 600g , 增光剂 931 用量 8g 左右较好 ; 流平剂 FC -100 用量 10g 左右最佳。安息香 (Benzoin) 分子中有两个苯环和一个羟基 , 是一个多极性基团的消泡剂 , 具有很低的表面张力。它最大的缺点是用量过多时 , 高温下会引起涂层泛黄 , 一般维持在树脂用量的 0. 5 % 左右即可。     5 　结论     5. 1 　聚酯树脂选择 CC450     三种聚酯树脂 6700 、 6600 、 CC450 中 ,CC450 熔融粘度低 , 分子量分布窄 , 对填料有较好的相容性和分散性 , 所制得的粉末涂料涂膜综合性能最好。     5. 2 　填料的选择     与 CC450 配合时 ,BaSO 4 与 90 # CaCO 3 综合性能较好 , 可以考虑配合使用。钛白粉选用杜邦公司产品 CR -828 , 综合性能最好。     5. 3 　固化剂用量及助剂     固化剂 TGIC 为基料 ( 树脂 ) 的 6 % ～ 8 % 左右 , 增光剂 931 为 8g , 流平剂 FC -100 为 10g , 消泡剂安息香 (Benzoin) 为 3g , 所制涂膜综合性能最好。 资料来源: hc360慧聪网 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”