科普硅微粉在粉末涂料中作用以及如何搭配钛白使用?
粉末涂料始上世纪50年代,由环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚丙烯酸等聚合物与颜料、添加剂等均匀混合而成。
粉末涂料是一种固含量为100%,且没有有机挥发物(VOC) 产生的环保型涂料。钛白粉是粉末涂料的主要白色颜料,具有遮盖力高、着色力强等性能。
但是钛白粉的生产工艺复杂,对环境污染较大,价格昂贵,因此市场出现了一些替代品,如硫酸钙晶须、改性碳酸钙、氧化锌等均被应用于涂料中。
硅微粉( SiO2) 是一种无味、无毒、无污染的非金属材料,具有硬度大、导热系数低、耐高温、绝缘和化学性能稳定等优点。市场上大多数硅微粉是经过成本较低的物理法得到,目前硅微粉被广泛应用于橡胶、塑料、陶瓷以及涂料之中。
目前,缺少对环氧/聚酯树脂粉末涂料耐磨性、高硬度、耐久性的研究报道。本文探讨了在环氧/聚酯树脂粉末涂料中添加硅微粉来提高涂料的硬度、耐冲击力等机械性能,用于汽车、家电、五金、建材、输油管道的表面涂装上。
粉末涂料的制备
按表1涂料配方制备粉末涂料,工艺流程为:配料,预混,挤出,压片,粉碎,过筛。
样品编号为ST01、ST11、ST21、ST31、ST10,ST01 表示硅微粉与钛白粉添加的重量百分比(wt%) 为0:12,ST11表示硅微粉与钛白粉添加的重量百分比(wt%) 为6:6,以此类推样品ST21、ST31、ST10。
再通过静电喷枪喷涂,高温固化得到涂膜,涂膜厚度为75~90μm,检测性能。
性能测试与表征
1、铅笔硬度: 按照GB/T6739-1996《涂膜硬度铅笔测定法》测定漆膜硬度(9B最软,9H最硬) 。
2、光泽度: 按照GB/T9754-2007《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜之20°、60°和85°镜面光泽的测定》,使用60°光泽度仪测定。
3、白度: 按照GB/T5950-2008《建筑材料与非金属矿产品白度测量方法》,使用智能式数字白度仪测定。
4、耐冲击性: 按照GB /T1732-1993《漆膜耐冲击测定法》测定耐冲击性( 室温下重锤自由下落) 。
5、热失重分析(TGA) : 采用热失重分析仪(TGA)测试,温度范围为50 ~800℃,升温速度为10℃/min。
6、扫描电子显微镜(SEM):制得粉末涂料漆膜,喷涂后用扫描电子显微镜(SEM)观察。
粉末涂料成膜工艺
工艺条件如固化温度、喷涂电压、反应时间会对粉末涂料的性能产生一定的影响。图1为不同电压下的上粉率,图2为ST01样品漆膜在不同工艺下的白度与光泽度。
喷涂电压不同,马口铁片上吸附的粉末涂料质量不同,即:上粉率。由图1可知:电压在40~50kV之间,粉体吸附量迅速增加,60~80kV时,吸附....
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