粉末涂料技术之环氧树脂软化点
软化点一般指在受热过程中由硬变软并呈现一定程度的流动性时的温度。适用于环氧粉末涂料的环氧树脂其软化点范围为80~120℃,其中用的比较多的是软化点范围在85~95℃的环氧树脂,我国大量生产的环氧树脂E-12(604)正是属于这一范围。在目前我国粉末涂料行业中,环氧粉末涂料用环氧树脂的大多数的软化点范围集中在88~93℃,环氧值范围为0.100~0.13,选择这个范围的原因是我国注重涂膜的流平性,如果环氧树脂软化点过高则涂膜的流平性差,不宜选用软化点过高的环氧树脂;当环氧树脂的软化点低时,涂膜的流平性虽然好,但环氧树脂得玻璃化温度低,影响粉末涂料的贮存稳定性。根据粉末涂料的特殊用途和配方匹配的需要,低软化点和高软化点的环氧树脂可用于环氧粉末涂料和聚酯环氧粉末涂料中。软化点88~92℃做高光流平好的、亚光与无光的使用。软化点在92-95℃做装饰粉末。软化点95℃以上做重防腐粉末。
机硅环氧树脂
有机硅树脂(更正确地称为聚硅氧烷)主要用于耐高温(>200℃)粉末涂料,双氰胺类又名二氰二胺、氰基胍,英文缩写DICY。环氧树脂的固化速度与双氰胺颗粒细度密切相关,因此采用超细双氰胺作固化剂会降低固化温度,缩短固化时间。国外有将双氰胺通过气流粉碎达到<10μm的产品供应市场。为了提高双氰胺的反应活性,往往在其中加入某些促进剂以加速反应,把它制成产品就称加速双氰胺。它的促进剂包括咪唑、季铵盐、季鏻盐等,以加成咪唑为佳。加速双氰胺主要用于快速固化(5min @200℃)的环氧粉末。
粉末涂料用聚酯树脂
聚酯树脂的重要技术参数
(1)玻璃化温度(Tg):玻璃状的无定形聚合体开始转变为柔软或橡胶状时的温度。在此温度以上,高聚物表现出弹性;在此温度以下,高聚物表现出脆性。一般粉末涂料用聚酯Tg为55 ℃以上(户外纯聚酯至少为60℃以上),所制成的粉末才具有良好的稳定性。
(2)粘度:为度量物质对于流动的阻力。粘度与温度成反比,故要测定粘度,必须准确地控制温度。一般而言,聚酯的粘度低有助于涂膜流平性,但粘度通常亦与Tg和分子量成正比,粘度过低的聚酯因其Tg或分子量低,故由其制成的粉末容易结团、贮存稳定性差。若要聚酯兼得良好的流平性与贮存性,需取得其粘度、Tg和分子量三者之间的平衡。
(3)分子量:组成聚酯所有元素的原子量总和。聚酯的分子量与其酸价、羟值和支化度有着密切关系,酸值和羟值越大,其分子量越小;支化度(分子链含有分支的多少 )越多,其分子量上升越快、粘度也越高;其所制成的粉末物性越好,但流平性变差。
(4)酸值(价)或羟值:聚酯的酸值或羟值越高,固化后其涂膜的交联密度也越高。
(5)交联密度:交联密度愈大,其涂膜的硬度愈高、耐化性愈好。增加聚脂的支化度(如导入三官能团以上的单体)也会提高其交联密度。
总结:交联密度与酸值、羟值和支化度成正比;支化度与分子量成正比;分子量与粘度成正比;酸值、羟值与分子量成反比;Tg与粘度及分子量成正比。
2 混合型聚酯树脂
一般混合型聚酯树脂的酸值在70~75的范围与环氧树脂质量比为50/50;酸值在50~55与环氧树脂质量比是60/40;酸值在30~35与环氧树脂质量比为70/30。聚氨酯绵绵漆 绵绵漆的效果是由于Powder link1174释出甲醇而造成 ;且须避免使用碱性颜填料,因会中和酸促进剂,而影响花纹效果。
聚酯粉末常见问题与解决方案
丙烯酸环氧粉末涂料是由羧基丙烯酸树脂和环氧树脂发生固化反应而成,在粉末涂料配方中加入适量的催化剂2-甲基咪唑是不可少的。催化剂用量决定了粉末涂料的胶化时间,胶化时间太短将导致涂膜平整性差,若胶化时间太长涂膜会出现流挂、边角覆盖性等弊病。
如何进行聚酯树脂的进厂检验
0.1 酸价的检测---精秤约3克样品放入250ml三角锥瓶中,加入50ml DMF 。置于热板上加热至样品完全溶解后,冷却至常温。 加3-5滴酚钛指示剂(此为一种染料,在酸性则为无色,在碱性则为红色,因此中和点时呈现的为无色~淡红色)。用0.1N氢氧化钾-乙醇溶液滴定至呈淡红色,读取毫升数。
酸价的计算:酸价=56.1×A×N÷W(A=0.1N氢氧化钾-乙醇溶液毫升数。N=0.1N氢氧化钾-乙醇溶液规定浓度。W=样品重量)。例:树脂W=3.00g,消耗氢氧化钾A=16.5ml,氢氧化钾浓度N为0.1mol/L。酸价: 56.1×16.5×0.1÷3.00=30.85mgKOH/g
0.2 Cone & Plate黏度检验
粘度是流体(液体或固体熔融状态)粘滞性的一种量度,是流体流动力对其内部摩擦现象的一种表示。是对流体具有的抗拒流动的内部阻力的量度。国际单位为帕.秒(pa.s),习用单位P(泊)、cP(厘帕)。粘度是指将一作用力F作用于一个表面积为A的流体表面,流体发生变形或剪切,流体抵制这种变形的能力。可表示为剪切力 (t)与剪切速率(g)之比:η= t / g
黏度检验步骤:开启黏度计,预热至温度稳定。升起转轴,放入约0.2g样品于试样盘中央。放下转轴15-30秒。按下旋转钮读取数据。
0.3 胶化时间检验
胶化时间是指涂料在某一温度下从熔融开始到胶化时所用的时间,单位为秒(s)。胶化时间检验步骤:将热铜板温度调在200±1℃(使用中之热板设定于200℃);取样品0.5±0.1g均匀洒于热铜板中间部位,半径大约1cm,秒表开始计时;使用木签或竹签的一端作半径约1cm圆形摩擦;稍感到有阻力时将木签或竹签举高10cm左右连续成丝状时表示尚未胶化;当阻力继续增加,丝拉断,停止秒表计时,此时的时间点称为geltime;重复测试三次取平均值。
0.4 不溶....
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