不同固化体系对环氧粉末涂料性能的影响

韩俊华、吕建、徐晓伟、白亚飞、王冰

桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室

导读

通过非等温示差扫描量热分析( DSC) ，热重分析( TGA) 及物理力学性能测试研究了分别以双氰胺、二氨基二苯基砜、线形酚醛树脂为固化剂；

2-甲基咪唑为固化促进剂的环氧树脂体系的固化行为，热稳定性及其粉末涂料性能，并利用外推法求出不同固化体系的理论固化温度。

引言

环氧粉末涂料是一种公认的高生产效率、优良涂膜性能、生态环保型、经济型的4E 型涂料产品［1］。

粉末涂料的固化条件大多在170 ～ 200 ℃，个别高达200 ℃，时间20 ～ 30 min，存在烘烤温度较高，时间较长的缺点。目前最常用的固化剂有胺类、酚类和咪唑类。

胺类固化剂主要使用的是双氰胺，其固化条件为200 ℃ /30 min。酚类固化剂主要使用的是线形酚醛树脂，但酚醛树脂和环氧树脂的反应活性差，一般需在200 ℃以上固化。

咪唑类固化剂虽然固化温度低，但因为其高活性，导致产品的存储稳定性降低。因此如何有效降低粉末涂料的固化温度，减少固化时间，一直是粉末涂料行业所关注的问题［2］。

本文采用双氰胺、DDS、PF 为固化剂，2-甲基咪唑为固化促进剂进行交叉实验，得出综合性能较好的低温固化体系。

01

实验部分

1.1 主要原材料

1.2 主要仪器与设备

1.3 粉末涂料的制备与测试

基本配方见表1。称量后使用高速粉碎机进行预粉碎，再用微型双螺杆挤出机进行熔融挤出，待产品冷却后，用高速粉碎机2 次粉碎，分级过筛。

即得不同固化体系的环氧粉末涂料。采用静电喷涂，在一定固化条件下烘烤得到不同固化体系的涂膜，然后分别进行粉体与涂膜的性能测试。

表1 基本配方

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结果与讨论

2.1 不同固化体系的DSC 测试

将不同固化体系的粉体采用非等温示差扫描量热法( DSC) 测试，分析DSC 曲线的主要参数［3］。热分析条件: N2气氛，不同升温速率5，10，15，20，25 ℃ /min，温度为30 ～ 280 ℃。

测量固化反应的起始温度T0，峰值温....