HAA耐候性粉末涂料的发展应用
本文主要介绍了瑞士EMS公司研发的,两款粉末涂料Primid体系改进型固化剂产品QM 1260和SF4510,用来替代XL552固化剂。
通过试验对比得出,应用QM 1260和SF4510两款固化剂解决了粉末涂料涂膜的泛黄、耐燃气烘烤和耐水解及涂装厚涂有针孔的难题。
1 前言
耐候性粉末涂料聚酯/TGIC型在固化反应中因无挥发份产生,故可制成无气孔的厚涂膜,具有良好的耐候性,并具有优异的涂膜外观。
但是,聚酯/TGIC粉末涂料的主要缺点是固化剂TGIC毒性较大,对皮肤有刺激性,受到环保健康形势的压力影响,越来越多的国家对其限制使用。
替代TGIC固化剂的聚酯/HAA(羟烷基酰胺)体系粉末涂料,经历了十几年的曲曲折折的发展道路,在当今全球健康、环保、节能主流理念的压力下,慢慢成熟起来,其市场份额逐年增加,在耐候粉末市场中约占40%的份额,接近半壁江山。
在欧州有一半以上使用,而国内因环保要求的进程滞后,聚酯/TGIC粉末涂料体系仍占据优势。
HAA体系具有与TGIC系列粉末相当的户外耐久性,经国内外多家公司多年跟踪测试,HAA全部或大部分取代TGIC已是铁定的结论。
不论是HAA用户的增加,还是TGIC、PU用户的减少,都发端于对人体健康的关怀、减少对地球环境的污染和能源的节约。
HAA体系粉末涂料可实现低温固化、无毒性、涂料贮存稳定性好、涂料配方成本低,HAA反应活性比TGIC强,可适应摩擦枪喷涂。
HAA体系虽然在健康环保上有优势,但是一些理化性能制约了其发展。羟烷基酰胺在固化聚酯的过程中释放水等小分子化合物,涂层过厚即容易出现针孔,耐热性较TGIC系差。
羟烷基酰胺配制的高光平面粉末涂料表面不够致密,影响了装饰性,多用于生产砂纹﹑锤纹等不要求平整外观的粉末。因此,需要重点研发解决涂层厚涂针孔、泛黄、耐酸雨差等技术问题。
HAA固化剂的代表产品是XL552,其薄弱点即外观流平、黄变、针孔,这也是粉末涂生产企业、涂装应用企业及粉末涂料技术人员所关心的重点问题。
通过在土耳其ROYAL粉末涂料公司的研究与实践,利用瑞士EMS公司研发的Primid体系改进型固化剂产品,QM 1260和SF4510完全解决了XL552的泛黄、耐燃气烘烤和耐水解及涂装厚涂有针孔的难题。
2 改进型HAA固化剂的特性
2.1 QM 1260主要解决XL552的泛黄、耐燃气烘烤和耐水解难题
固化剂QM1260是一种含多羟基和烷基官能团的化合物,属于HAA的一种,亦可代替异氰脲酸三缩水甘油脂(TGIC)作为耐候性粉末涂料的固化剂;
用于含羟基聚酯树脂以及聚丙烯酸树脂的交联,可配制出无生物突变、耐候性更佳、无毒的聚酯粉末涂料,这主要归因于QM1260独特的化学结构。
固化剂QM1260的羟基处于β位,易受N原子影响,活性非常高,可以做为化学中间体,且易与羧基起酯化反应,在不加催化剂的条件下仍然可以很好地与含羧基聚酯树脂和聚丙烯酸树脂固化。
另外,通过QM1260固化剂固化的粉末涂料与用TGIC固化的粉末涂料相比,具有更好的耐冲击性能及更出色的流平性。
同时,由于HAA具有较高的熔点,固化剂QM1260可以非常有效节能,其最低可在150℃/20-25min完全固化。
固化剂QM1260体系粉末涂料摩擦带电性良好,因其本身具有受阻胺结构,并可降低喷涂电压,亦可使用縻擦喷枪进行施工。
产品指标:①加德纳颜色小于0.5;②水分含量小于1.0%;③熔点范围100-115℃;④....
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