来自 重庆时时app下载 2019-10-31 16:35 的文章
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低温固化导电涂料的商讨 - 装饰材料资源消息 - 装饰材质网

粉末喷涂具有在一定温度下结块的倾向,这主要是组成粉末涂料中的树脂、流平剂等材料遇热软化所致。作为主要成膜物的树脂是分子量较低的有机高分子聚合物。这些树脂具有一种物理性能,在较低温度下,它表现为硬而脆的玻璃状态,当温度上升到一定程度时,树脂开始转变成具有一定的弹性并产生粘连的状态,低于这一温度,树脂又返回到非粘连的玻璃状态,树脂的玻璃态与粘弹态相互转变的温度就叫树脂的玻璃化温度。

乍一看,粉末涂料,很多人都会有疑问了:涂料怎么会是粉末的呢?你没有看错,这是一种不含溶剂的新型涂料,并且环保节能无污染,接下来就让无锡装修网小编来带你看看它的各种特性吧,有需要的无锡装修业主不妨点进来看看啦。

粉末涂料虽然具有四“E”(Economical-经济、Environmental-环保、Efficient-高效、Excellent performance-性能卓越)的优点,但它的一些弱点也是显而易见的。如固化条件比较苛刻,固化温度一般在180~200℃之间。若能降低固化温度可降低能耗,是环保、节能减排的需要。固化温度高,除了导致能耗高外,对一些不能耐高温的基材,如塑料、木材等的涂装受到限制,大大影响了粉末涂料应用领域的扩大。从进一步提高效率的角度来考虑,往往可以低温固化的粉末涂料,在保持温度不变的条件下,大大缩短固化时间,提高生产效率。因此实现粉末涂料的低温固化,已成为粉末涂料业界的发展方向之一。

不同的树脂具有不同的玻璃化温度,如环氧树脂和聚酯树脂的玻璃化温度大约在50摄氏度左右,增光剂的玻璃化温度大约在30多摄氏度,而液体流平剂的玻璃化度则在零下摄氏度。粉末涂料配方中低玻璃化温度的材料加量越大,则体系的玻璃化温度就越低。测定玻璃化温度需要有专门的大型仪器,一般的粉末涂料生产厂家不具备这种较昂贵的仪器设备,我们在生产过程中并不能及时掌握粉体系的玻璃化温度,因而,在生产时将粉末体系的玻璃化温度定位大约为40摄氏度,将这一温度定为粉末涂料结块的安全温度。那么在生产(以及产品储运过程中)以此为标准,接近和高于这一温度时相关人员要加强产品结块的抽检。目前已进入夏季生产阶段,气温的升高将更易于粉末涂料产品结块问题的发生,那么在工作中如何防止粉末涂料的结块呢?

粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态,它是以微细粉末的状态存在的。由于不使用溶剂,所以称为粉末涂料。粉末涂料的主要特点有:具有无害、高效率、节省资源和环保特点。

长期以来,从事粉末涂料以及相关配套领域如原材料、设备的同仁们的努力下,在粉末涂料低温固化方面已取得了不小的进展。现在纯环氧体系砂纹效果产品可以做到130℃/15分钟固化。平面高光环氧体系可以做到140℃/15分钟固化。但环氧的耐黄变和耐候性能差,不能用于户外使用。较之环氧体系耐黄变好些的聚酯/环氧混合型体系砂纹产品也可以做135℃/15分钟,平面高光产品可以做到150℃/15分钟固化。纯聚酯体系砂纹产品可以做到140℃/15分钟固化,平面高光可以做到160℃/15分钟固化。但是纯聚酯体系平面低光产品目前还是很困难。

首先要确立一个观念:粉末涂料在一定温度下结块是个自然规律。要防止粉末涂料结块必须在粉末涂料生产的磨粉、包装、存储、运输等全过程中,粉末涂料产品处于其玻璃化温度以下。

粉末涂料是不含溶剂,100%固体粉末状涂料。具有不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。

实现粉末涂料超低温固化在技术上有较大难度。首先,粉末涂料的固化体系是一种低温潜伏性的固化体系,如果该体系低温反应活性较高,势必影响到粉末制粉挤出与储存稳定性,另一方面粉末涂料所采用的树脂与固化剂均是较高软化点的固体,在低温下熔融粘度较高,在低温固化时,涂膜难以流平,影响表面效果。如果采用软化点较低的树脂与固化剂虽可降低熔融粘度,但粉末的储存稳定性变差,需要低温冷藏保存,给使用带来诸多不便。因此,寻求一种能适合粉末储存既有较高的软化点又有合适的反应活性的树脂与固化剂是制备低温固化粉末涂料的关键。

依据这一观点则有如下解决方法:

它有两大类:热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。

低温固化粉末涂料发展方向

1)在聚酯树脂生产时,选用一些能提高其玻璃化温度的醇或酸,或减少使用能降低树脂玻璃化温度的醇的用量来提高聚酯树脂的玻璃化温度。

热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和稳定剂等成分组成的。

要降低粉末涂料的固化温度,以下从主体树脂、固化剂、催化剂、红外光固化、紫外光固化、喷雾干燥法制造粉末涂料制造粉末涂料和自由基反应固化方面来进行讨论。

2)在粉末涂料配方设计上减少低玻璃化温度聚合物的使用量,如流平剂和增光剂,以保证粉末涂料体系的玻璃化温度不会降低。

热塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纤维素系、聚酯系。

粉末涂料不管是热塑性或是热固性,成膜温度均在180-200℃左右,固化时间长,这限制了它只能用于金属等耐热基材,并且费时,相对能耗较大。每降低10℃固化温度大约节能10%,为节约能源降低成本,扩大粉末涂料的涂装范围,更好地与溶剂型涂装线接轨,粉末涂料须向低温固化型方向发展。可以通过降低树脂本身地熔融温度、粘度、软化点、增加树脂的官能团提高交联度、加入适当助剂、应用适当的催化剂等多种手段来实现粉末涂料的低温固化。降低粉末涂料的固化温度,不仅可以加快自动生产线的生产速度和提高生产效率,节约能源,而且使粉末涂料的应用范围大大的增加。

3)生产方面,钢带上下来的破碎片料应进行充分冷却后再进入磨粉工序,磨粉时应适当降低进料速度、增大引风风量、进口风加装冷气空调以控制磨粉温度。然而,若磨粉前粉碎片料冷却下不来,则后面的手段就不会起到很好的作用,可考虑对破碎片料进行强制冷却的方法进行低温处理,这比加装空调更为有效。

热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等组成。热固性粉末涂料包括:环氧树脂系、聚酯系、丙烯酸树脂系。

决定粉末涂料性能的关键是基体树脂,为实现低温固化的粉末涂料,现已开发出不饱和聚酯型、不饱和丙烯酸酯树脂型、聚氨酯丙烯酸酯树脂型、乙烯基醚树脂型等。湛新和帝斯曼都有相应产品。不饱和树脂是UV固化或自由基热固化粉末涂料的主要成膜物质,是决定涂料性质和涂膜性能的主要成分。为实现低温固化,一方面要求树脂能赋予粉末良好的储存稳定性,粉末须在40℃条件下能储存3~6月而不结块;另一方面所用原材料须在较低温度下具有较低的熔融粘度以保证涂料在固化过程中具有良好的流动性。这就要求所选用树脂的玻璃化温度应该在50~70℃,平均分子量为1000~4000,并且分子量分布要窄。要得到这样的树脂并非易事,Tg高于50℃的树脂熔化难以控制,因为C=C双键在80℃即可开始聚合,而80℃以下则其粘度太高而难以处理。降低树脂熔融温度的常用方法是合成半结晶树脂、加入结晶化合物或无定形低聚物。通过高分子结构设计,合成树枝状及超支化半结晶聚合物制备低温固化不饱和树脂也是一种可行的方法。

再有,可加入抗结块助剂,如纳米二氧化硅或纳米三氧化二铝微粉以防止粉末粒子间粘连,抗结块剂一般和破碎片料同时磨粉效果最好。

特点

从物理化学角度来考虑化学反应的速率可以应用阿伦尼乌斯(Arrhenius)公式表示,k=Aexp-Ea/RT。k为速率常数,R为摩尔气体常量,T为热力学温度,Ea为表观活化能,A为指前因子,也常用其另外一种形式:lnk=lnA-Ea/RT。要提高低温固化下反应速率,可从其化学反应机理来分析。可以看出Ea为表观活化能是一个很重要的因素,活化能是指化学反应中,由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。化学反应速率与其活化能的大小密切相关,活化能越低,反应速率越快,因此降低活化能会有效地促进反应的进行。促进剂通过降低活化能(实际上是通过改变反应途径的方式降低活化能)来促进一些原本很慢的化学反应得以快速进行。

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