粉末涂料

聚氨酯粉末涂料以其高交联密度和良好的机械性能而著称，非常适合于防涂鸦和热转印涂层方面的应用。除了这些经典应用以外，本文还介绍了聚氨酯粉末涂料领域的新进展，包括其在哑光效果和食品包装方面的应用，以及在低温固化方面的挑战。

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涂料体系的发展很大程度上都受到政府法规政策的影响，挥发性有机物限令（VOC Directive）对涂料行业的影响尤其重大。减少溶剂含量甚至完全避免在涂料配方中的使用已经成为业界明确的目标。这一趋势大大加快了诸如水性涂料和高固含溶剂涂料体系的发展。而粉末涂料是这些环保技术中发展最快的涂料体系之一。

由于日益严格的溶剂排放限制，粉末涂料作为传统溶剂型涂料的替代产品，已经被广泛地应用。交联剂化学和涂料开发领域的持续发展也将促进粉末体系更快的发展。

粉末涂料的使用不仅有利于生态环保和排放监管，经济因素也促使生产商和下游用户从传统的液态体系转向粉末涂料。只要技术可行，粉末涂料通常是最高效的选择，其有以下优点：原材料成本更低；过度喷涂的涂料可以回收，废料成本极低；一步喷涂即可获得高膜厚；避免使用溶剂；通常不需要底漆。

粉末技术的全球化差异

尽管粉末涂料目前已在世界范围内得到广泛应用，但也存在明显的地区差异：基于封闭型脂肪族异氰酸酯交联剂的聚氨酯粉末涂料在北美和日本得到了非常广泛的应用，而在欧洲，不含封端剂的交联剂则是首选，采用封闭型交联剂的粉末体系市场份额明显较低。

尽管存在这些差异，全球对于聚氨酯粉末涂料的使用仍呈现出明显的持续增长趋势，这得益于其多样化的配方选择和各项性能特别均衡的特点。聚氨酯粉末涂料已有诸多应用，包括汽车部件、家用电器、外墙饰板、园艺设备，以及建筑行业的金属型材等。

目前，聚氨酯粉末用交联剂可分为两类：一是封闭型交联剂，其中异氰酸酯基团由封闭剂保护；二是自封闭型交联剂，其中两个分子的异氰酸酯基团通过二聚作用相互封闭，形成缩脲二酮型二聚体。

◆ 封闭型交联剂

现阶段的聚氨酯粉末涂料大多采用了封闭型交联剂。封闭剂与高反应活性异氰酸酯基团作用生成化学惰性的基团。因此，即使交联剂与羟基树脂共同配制，体系也能在储存中保持稳定而不交联。需要固化时，异氰酸酯可以通过封闭剂的热分解再次释放，并立即与羟基反应形成更为稳定的氨基甲酸酯基团。大多数用于粉末涂料的封闭型交联剂是基于异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）的ε-己内酰胺封端产物。ε-己内酰胺在160℃以上发生热裂解，与羟基聚酯反应生成高度交联的涂层。但是需要注意的是，ε-己内酰胺是一种挥发性成分，因此被视为一种VOC物质。

◆ 自封闭型交联剂

自封闭型聚氨酯交联剂通过二聚反应生成异氰酸酯二聚体，其在加热过程中分解成两个异氰酸酯活性基团。不使用挥发性封闭剂可以显著降低该体系的排放。而解封反应发生于160℃以上，因此，异氰酸酯基交联剂在配方粉末中和挤出过程中可以保持稳定。自封闭型的异氰酸酯基团含量与ε-己内酰胺封闭的交联剂中的相似，但前者的官能度略低。这方面可以通过使用更高支化度的聚酯树脂得到弥补。与封闭型相比，基于缩脲二酮的自封闭型交联剂含有线性结构，表现出略高的熔融粘度，故涂料挤出温度应高于120℃。

聚氨酯固化剂应用解决方案

◆ 高性能防涂鸦涂料

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