摘要：

使用燃气催化燃烧红外固化聚酯+TGIC粉末涂料，分析固化时间以及固化温度对粉末涂层的影响；

研究了不同固化参数下涂层的性能，由此确定催化红外固化粉末涂料的最优固化工艺。

研究表明：用催化红外固化该种粉末涂料时，随着固化温度的提高，涂料完全固化所需时间减少，与热风固化一致，涂料最高红外固化温度为230℃，该温度高于热风最高固化温度（200℃）；

相同固化温度下，催化红外完全固化涂料时所需时间仅为热风固化时间的一半；综合考虑固化时间及能耗，使用催化红外固化粉末涂料时，粉末涂料230℃保持2min和220℃保持3min为最佳固化参数。

引言

随着环境问题的日益突出，人们开始加大环境保护力度，许多国家相继出台了相应的环保法规，特别是对挥发性有机物（VOC）排放量的法规限制。

因此不含有机溶剂的粉末涂料、高固体分涂料、辐射固化涂料和水性涂料等绿色涂料将是工业涂料行业未来的主要技术研发方向[1]。

涂料出厂时，都附带其产品说明书，指明了涂料的固化参数——固化温度（底材温度）对应的固化时间，该参数是使用热空气以对流形式加热确定的。

然而红外以热辐射形式固化涂料，其效率远高于热风对流加热，固化参数必然与热空气固化参数不相同。随着红外固化工艺在涂装市场中的普及，因此有必要清楚地掌握涂料红外固化参数。

影响涂料涂层质量的两个重要条件是最高固化温度和固化时间[2]，当固化条件控制不当时，一方面会导致涂层变“脆”，不能很好地附着在底材表面，不能起到保护底材的作用，另一方面会影响涂层美观性。

粉末涂料制造商给出的涂料固化工艺大多是180~200℃/10~20min[3]，粉末涂料的固化温度一般高于其他涂料，因此粉末涂料固化完全需要更多的热量，当用热风固化粉末涂料，其能耗也会比其他涂料高。

本文中以聚酯+TGIC粉末涂料为研究对象，以催化红外为辐射源，通过试验确定该粉末涂料红外固化参数。

1 研究背景

在我国涂料行业精细化生产逐步推进以及在“漆改粉”的趋势下，粉末涂料因其优越的性能越来越多地得到了应用，包括一般工业、农用工程机械及汽车、家具家电和建材等领域[4]。

据中国化工学会涂料涂装专业委员会统计，2019年我国热固性粉末涂料销量为192万t，同比增长9.1%，超过全国涂料总量增势。

粉末涂料固化工序长期以来使用热风循环加热方式[5]，能耗较高，急需高效、节能、环保的新型加热方式。

在生产过程中，人们逐渐发现用红外技术可解决这一问题，因此红外加热技术逐渐被应用到涂装领域。

红外加热技术在我国有近50年的发展历史，使用红外固化涂料也有20余年，包括远红外[6]、高红外[7-8]、中波红外[9-10]以及燃气红外[11-12]。

前3种红外是以电能为输入能源，以电加热丝、电阻丝或特殊材质的发热丝为发热体，辐射出不同波长的红外线，如石英灯管，发热体的温度在400~2000℃间。

高红外由于功率大，反应时间快，因此使用时需严格把控，除此之外其使用寿命较短，不适用于大型涂装线中，其他两种电红外也因成本、经济性、使用寿命等问题在涂装领域没有得到广泛应用。

燃气红外分为燃气直接燃烧红外和催化燃烧红外，直接燃烧红外是燃气和空气在蜂窝陶瓷或金属网内混合燃烧，直接加热陶瓷板或金属网；

高温的陶瓷板和金属网即可辐射出....