环氧粉末涂料交联型流平剂的研究
涂料的流动、流平与相关助剂的应用技术
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Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ‘
涂料的流动・流平与相关助剂的应用技术
作者：刘会元（西安捷德贸易有限公司．西安７１００００）
牛广轶（西北大学化工学院，西安７１００００） 盛荣良（浙江临安福盛涂料助荆有限公司，浙江１１盘安３１１３００）
表１ ＦＣ—４４３０氟碳助剂物理性质
３流平剂的新进展——涂料用氟碳聚合
物及氟碳改性聚合物
项目
指标 １００％氟代脂肪族聚合物酯
黄色黏稠液体
氟碳助剂有较高的表面活性．高的热稳定 性，高的化学稳定性及憎水、憎油特性。由于在氟 碳链间的范德华引力比相应的碳氢链低很多．因 此它对水和有机溶剂介质都表现出很强的表面 活性。如少量的氟碳助剂就可以使水的表面张力 从７３ｍＮ／ｍ降低到１５ｍＮ／ｍ，使苯、甲苯的表面张 力从２８ｍＮ／ｍ降到１ｌｍＮ／ｍ，其溶液的临界胶束 （ＣＭＣ）浓度很低。可达１０－５～１０－６ｍｏｌ／Ｌ，从而使其用
涂料的成膜性能在很大程度上取决于涂料 在形成漆膜过程中的流动、流平性能，流平性不 良的涂料往往在成膜过程中会产生一些缺陷， 如：缩孔、鱼眼、桔皮、针孔及厚边、浮色、发花等 现象。这些缺陷不仅影响涂膜的装饰效果。而且 会降低涂膜的保护性能。 影响涂料在成膜过程中的流动及流平性能 的因素比较多，主要影响因素有以下几点： １．涂料的表面张力： ２．被涂底材的临界表面张力： ３．涂料的施工黏度及涂料所用溶剂的溶解 力、挥发速度和湿膜厚度； ４．涂料的施工环境及施工方式、涂料的黏度 以及被涂表面的处理程度等。 其中最重要的因素是涂料的表面张力和在 成膜过程中湿膜产生的表面张力梯度以及湿膜 表层的表面张力均匀化能力。 为了克服涂料在成膜过程中所产生的以上 缺陷，最有效的方法就是在涂料中使用表面流动 控制剂即流平剂，当然其他助剂如润湿分散剂、 消泡剂等也有助于在成膜过程中改善漆膜的状 态．本文中重点阐述流平助剂在这一方面的作 用。
流平剂的种类、应用以及流平性的评估方法
流平剂的种类、应用以及流平性的评估方法在涂料施工过程中，我们努力探求的是湿涂膜的自然流动，解脱涂痕的困扰，这就引出了流平性这一紧要性能指标。
流平性与涂料的黏度、表面张力以及所使用的溶剂等因素紧密相关，而为了改善流平性，涂料工业采用了一种特殊的物质——流平剂。
本文将深入探讨流平剂的种类、在不同类型涂料中的应用以及流平性的评估方法，以揭示其在涂装领域的关键作用。
流平剂的种类硅油（SiliconeOil）硅油是常见的流平剂，它通过有效改善涂料的流平性和均匀性，为施工供应便利。
有机硅树脂（OrganosiloxaneResin）有机硅树脂是另一种常见的流平剂，具有出色的润湿性能，有助于涂料更好地润湿基材表面。
丙烯酸共聚物（AcrylicCopolymer）丙烯酸共聚物可作为流平剂，有助于改善涂料的流动性。
溶剂型涂料中的流平剂在溶剂型涂料中，高沸点溶剂或丁基纤维素可用于调整挥发速度，延长流平常间，更好地掌控涂膜的平整度和致密性。
水性涂料中的流平剂水性涂料通常使用水和乙二醇单丁醚的混合物作为溶剂。
在水分散型涂料中，如乳胶漆，则使用乙二醇单丁醚和3,3二甲基1,3二羟基戊酯等流平剂。
粉末涂料中的流平剂粉末涂料种类繁多，包含聚氨酯、丙烯酸酯型、环氧树脂型等。
由于粉末涂料的成膜机制与溶剂挥发无关，因此流平性紧要由成膜物质对基材的润湿性决议。
润湿剂的加入有助于提高这一性能，常用的润湿剂包含高级丙烯酸酯与低级丙烯酸酯的共聚物、环氧化豆油和氢化松香醇。
流平性的评估方法在中国国标中，流平性通常通过涂膜恢复或实现均匀平滑表面所需的时间来评估，假如在10分钟内涂膜流平，那么流平性被认为是良好的。
而在美国ASTM检测标准中，白色和浅色涂料的流平性通过刮成的平行条形涂层完全和部分流到一起的数目来评估，通常用0到10级来表示，其中10级表示完全流平，0级表示最差。
通过这些评估方法，我们可以更直观地了解涂料在施工过程中的流平性表现，为涂装工艺的改进供应引导。
涂料流平剂的应用研究进展_梁博科
涂料流平剂的应用研究进展梁博科① 蔡立彬① 崔英德②(①西北工业大学材料科学与工程系,西安 710072;②广东工业大学轻工化工学院,广州 510090) 摘 要 综述了涂膜缩孔的形成机理,以及添加流平剂调节涂料流平性的原理,总结了涂料流平剂近几年的发展情况,对今后涂料流平剂的研发方向作出了展望。
关键词 涂料 流平剂Developing of Stu dy on Paint Rheological AgentLiang Boke ① Cai Libin ① Gui Yingde ②(①Department of Materials Science and Engineering ,Northwestern Polytechnical University ,X ian 710072,②Faculty of Chemical Engingeeniny and Light Industry ,GDU T .,Guangzhou 510090)A bstract This paper review s the mechanics of fo rmation shrinkage cavity and principle of rheological agent adjusting coating rheological properties .The last development of rheological agent w as generalized .Keywords paint rheological agent 涂料是一种流动状态或粉末状态的有机物,能均匀覆盖在物体表面上,并且牢固地附着在物体表面,统称为涂料。
涂料不仅能起防护、装饰作用,而且还具有绝缘、导电、防静电、示温、防霉、杀菌等特殊功能,涂料技术的发展反映了一个国家的工业化程度、科技的发展、人民生活水平以及国防力量等综合因素,它在国民经济发展中正发挥着愈来愈突出的作用。
粉末涂料流平剂2014
粉末涂料流平剂
流平剂是粉末涂料中最重要的助剂品种之一。
在粉末涂料配方中，对于要求得到平整光滑的涂膜外观时，无论是高光、有光、半光、亚光还是无光粉末涂料，都必须添加流平剂。
流平剂的作用是粉末涂料熔融流平时，在熔融涂料表面形成极薄的单分子层，以提供均匀的表面张力，同时也是使粉末涂料与被涂物（工件）之间具有良好的润湿性，从而克服涂膜表面由于局部表面张力不均匀而形成针孔、缩孔等弊病的作用。
另外，流平剂有利于改进涂膜的流平性，减少涂膜的橘纹，有利于颜料和填料的分散，有利于成膜过程中的脱气。
流平剂的主要成分有丙烯酸酯均聚物和共聚物、有机硅改性丙烯酸酯聚合物、聚硅氧烷、氢化蓖麻油以及缩丁醛等，其加量为配方总量的0.5-
1.5%，可消除缩孔有利于提高涂膜光泽。
流平类代表性牌号有德国徳信利公司的PV88、首诺公司的ModaflowPowder2000、宁波南海的GLP5 88牌号最为有名，特洛伊TC486透明流平剂用于透明粉中，可达到理想的透明效果。
流平型粉末中加量0.8%。
含量70%通用流平剂的市场行情，售价大概在22元/kg，其他含量未知，价格不等。
湖北来斯公司流平剂H98，其丙烯酸酯含量70%、另含有提高带电和分散的材料，使得流平剂易分散，不结团。
国外聚酯性能好，做流平型粉末可少加流平剂。
但国内聚酯成分不一，少加流平剂会出少数大缩孔。
为提高流平型粉末涂料的平整度和光泽，可将树脂和流平剂、增光剂先高搅预混合，再加颜填料混合。
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湖北来斯技术部
20141225。
环氧粉末涂料的固化反应原理及进展
环氧粉末涂料的固化反应原理及进展摘要：环氧粉末涂料是开发最早的热固性粉末涂料，它的涂膜附着力、硬度、柔韧度、耐化学药品性能优良，具有优异的反应活性和贮藏稳定性，因此应用十分广泛。
本文介绍了环氧粉末涂料的固化反应相关的原理，综述了二十多年来环氧粉末涂料的进展。
关键词：环氧粉末涂料，固化反应，应用，进展前言：环氧粉末涂料是20世纪60年代开发的热固性粉末涂料，在相当一段时间里，环氧粉末涂料成为品种多、应用面最广的热固性粉末涂料。
但是进入80年代后期开始，随着环氧-聚酯粉末涂料的迅速发展，这种粉末涂料比环氧粉末涂料的装饰性和价格方面有优势，环氧粉末涂料的许多用途逐渐由环氧-聚酯粉末涂料所替代，环氧粉末涂料从首要地位转变为次要的地位。
据2006年的统计，在世界热固性粉末涂料的产量中，环氧粉末涂料占6.5%，其产量在环氧-聚酯和聚酯粉末涂料后的第三位。
[1]环氧粉末涂料是最早开发成功的热固性粉末涂料之一，由于环氧粉末诸多的优点，目前仍占相当的比例。
以环氧树脂为主体原料制备的环氧粉末涂料具有以下主要优点：（1）涂膜具有一定的外观水平。
因为环氧树脂的熔融黏度低，涂膜的流平性较好，同时由于固化时不产生任何副产物，因此易于得到平整的涂膜。
（2）涂膜的物理机械性能及耐化学药品性能好，并且还具有良好的电气绝缘性。
（3）通过选择合适的环氧固化剂，可以得到常温贮存稳定性好的粉末涂料。
（4）环氧树脂熔融黏度低，因而在熔融混合挤出时，树脂与颜料之间的润湿性好，颜料分散均匀；加之物料熔融温度与树脂的软化点相差不大，这样在生产过程中不易产生“胶化”粒子。
（5）静电作用性好。
环氧树脂具有较高的体积电阻，使得制成的粉末粒子易于带电，静电涂装性能好，涂敷在工件上不易脱落，涂装效率高。
环氧粉末涂料是由专用的树脂、固化剂、流平剂、促进剂、颜料、填料和其他助剂配制而成，它的生产方法和传统的溶剂型涂料有所不同，粉末涂料的生产工艺仅是物理性的混溶过程，不存在着复杂的化学反应，而且要尽可能控制其不发生化学反应，以保证产品具有相对的稳定性。
流平剂原理讲解
一直以来，从事涂料配方研发的技术人员在选用助剂方面过于简单，多数会听从供应商的推荐，但这并不是最好的。
希望通过这个话题，使得我们在选助剂上不会盲目，会选得更快更好。
当然，首先条件是要懂得这些助剂起作用的机理。
就从这里开个头吧：技术人员差不多都接触过丙烯酸树脂，但是有多少人清楚，为什么有的适合作涂料的基料，而有些则适合作助剂，到底在分子量、分子量分布、聚合物结构、官能团等等方面有什么不同？类似结构的助剂有一个系列，这些不同的品种有多大区别，从结构上如何理解？这个问题对于我们应用助剂的人来说有些难度，如果生产开发助剂的人来讲讲那肯定非常好的。
对于一提起助剂，厂家对它的结构，分子量等都是比较保密确实如此，但也正因为如此，才增加了助剂的神秘感。
这里先从丙烯酸酯类化合物谈起，看看做树脂基料和不同种类助剂的丙烯酸酯化合物在结构上面有什么区别。
我们知道，丙烯酸类树脂既可以用作涂料的树脂，也可以做流平剂或消泡剂。
在丙烯酸酯树脂里面加入丙烯酸酯流平剂，丙烯酸酯消泡剂都可以有很好的效果，可见同样是丙烯酸类树脂，区别是很大的。
从原理角度来讲，决定一个化合物在给定体系里面到底能否用作助剂，是流平剂还是消泡剂，决定的因素还是与体系的相容性和表面张力两个因素。
在表面张力低于所用体系的情况下，如果是有限不相容的，适合做流平剂，如果相容性更差一些，就只能用作消泡剂。
同样是丙烯酸酯化合物，到底适合做树脂还是助剂，适合做哪种助剂归根到底看参与聚合的单体和分子量的选择以及相应的结构对其表面张力和相容性的影响。
下面我们从分子结构的角度来看这个问题。
涂料中所用的丙烯酸树脂一般可以写成如下结构式如下（在这里为了写结构式讨论方便，不区分丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的区别，实际体系中，这两类单体是共存的）：—（CH2CHCOORm）x—（CH2CHCOORf）y—，其中Rm 一般是C1-C4 的基团混合物，其中短碳链部分含量相对高一些，Rf 一般是官能基，在一般的羟基丙烯酸树脂当中，Rf 是羟乙基或者羟丙基。
环氧聚酯粉末涂料
环氧聚酯粉末涂料一、前言粉末涂料是一种无溶剂挥发物的全固体份涂料;在当今世界上发展较快;近年来,我国的涂料工业适应世界潮流正以较快的速度发展着;粉末涂料由于众所周知的诸如省资源,少污染,利用率高等特点,近年来已与水性涂料、高固体份涂料等共同成为了为世人所注目的涂料品种;被广泛用于金属制件涂装;从北美、西欧、日本粉末涂料的需要量来看,1974年约为4万5千吨,扩大到1985年的13万5千吨,即11年间约扩大了三倍;粉末涂料在整个工业涂料的比例中,以美国而论,1976年约占％,到1986年预计可上升到％;欧洲的发展是较快的,1977年为％、1987年将上升到％;聚酯和环氧聚酯粉末涂料在整个热固性粉末涂料的比例中,目前在几个重要的工业发展国家中占有相当的比重;欧洲、美国、日本的粉未涂料的树脂类别分配情况见表1、表2;表1 西德、意大利漆基种别分配表表2 美国、日本漆基种别分配表从整个热固性粉末涂料发展趋势看,由于环氧聚酯和聚脂粉末涂料具有比较全面的性能;它既比环氧粉末涂料有更好的装饰性、又比丙烯酸粉末涂料有更好的机械性能,同时由于在施工、价格等方面的优越性,环氧聚酯粉末涂料的发展尤快,预计在不久的将来,它将逐渐部分地取代其它粉末涂料而上升为主导地位;环氧粉末涂料的特点是附着力好,机械强度高、耐化学药品性和防腐蚀性优良,但此膜的光泽低,流平性与丰满度一般,烘烤时易泛黄故通常用作防腐与绝缘、不宜做高装饰性涂装;环氧聚酯粉末涂料光泽度高,流平好,漆膜丰满、烘烤过度不易泛黄,且无挥发性气体放出,在高压静电喷涂施工中,粉末附迥性好,故可涂装成各种色泽鲜艳的浅色涂膜,加之机械性好等特点,因此多用于高级装饰性粉末涂装;丙烯酸粉末涂料有十分优良的耐候性、漆膜光亮等特点,但由于机械性差、防蚀性不好、烘烤时发臭、价格昂贵等原因,虽在日本等国有在汽车壳体等制件上所使用,但应用面较窄,目前还未大量推广使用;二、影响环氧聚酯粉末涂料性能的各种因素1.环氧聚酯粉末涂料的固化机理装饰性环氧聚酯粉末涂料所采用的聚酯树脂含有羧基官能团;交联方式是由环氧树脂中的环氧基与聚酯树脂中的羧基相互反应形成一环加成物：E一般,失水甘油酯化合物与酸性聚酯的配合比例是：2OE…双官能环氧物的“环氧基当量数”;C…羧基聚酯的羧基当量数;按照这样设计,可以得到各种环氧改性聚酯涂料;2.树脂在研制粉末涂料用聚酯树脂这一特定品种的时候,就必须十分注意到树脂本身的各种性能将会对以后的粉末涂料产生怎么样的影响;有许多因素甚至可以说是共同的;比如树脂的组成、分子量的大小、支化度的多少,官能团的设定都会直接影响到所配制的粉末涂料和成膜后的各种性能,这些性能包括粉碎性、耐粘连性、涂膜外观、机械强度、耐化学药品性、耐候性、耐盐水、耐污染以及硬度等等;通过我们的工作发现,一般当树脂软化点高于120℃环球法时,涂膜流平性显着变差,同时增加了粉碎成末的困难;当软化点低于95℃时,粉末易结块,这也是需要避免的;树脂组成中双官能团的组份增加或支化度减低,也导至了涂膜的耐水性,机械强度的降低,显然这是由于交联密度降低的结果;3.促进剂一般当环氧树脂与羧基聚酯进行交联反应时,如果适当地加入促进剂,往往就会成功地引导两者的充分反应;环氧树脂与羧基聚酯的反应,可以看成是有机酸的酯化反应;若以叔胺用作促剂催化为例来说明咪唑对其的促进作用是十分典型的;4.流平剂流平剂在粉末涂料成膜过程中起着比较重要的作用;但是,人们至今对它的作用机理并不能作出完全满意的解释;我们的工作表明,流平剂添加的多少将对涂膜的平整度以及光泽等产生较大的影响;一般,最适宜的加入量在～2％之间;小于％则涂膜会形成较多较大的缩孔或流平不齐;多于2％则涂膜光泽度降低并使其它的性能变坏;我们最常采用的是聚丙烯酸酯流平剂;5.颜填料在制造装饰用粉末涂料工作,我们发现环氧聚酯体系对颜料有较好的润湿性;因此涂料的颜基比可以比纯环氧粉末涂料增多;譬如,环氧的颜基比一般为25-43％,而环氧聚酯可以提高到43％以上;其明显的标志是用涂膜的光泽度与流平性来衡量,我们在具体工作中发现,环氧聚酯的颜基比小于43％时,涂膜光泽度仍在85％以上;颜料与填料的配比多少对涂膜光泽度以及白度影响较大,若以钛白粉与碳酸钙粉两者相加为100％的比例为例,可列以下表：三、粉末涂料的生产配方及生产工艺1.生产配方各种浅色重量百分数％环氧树脂E-12 20-40聚酯树脂F-1 20-50固化剂 2-10促进剂流平剂颜填料 20-50/100％2.制粉工艺流程树脂、固化剂等粗粉碎后拌料均匀,经过熔融挤出、粉碎过筛、包装入库;其工艺流程如下；四、粉末涂料及涂膜性能1.粉末涂料性能2.粉末涂料涂膜指标。
粉末涂料助剂性能与应用
粉末涂料助剂性能与应用一.固化剂能与树脂在粉末熔融过程中起交联反应，成不溶不熔三向网状结构，相对稳定，具有一定机械性能的高聚物。
固化剂对高聚物的聚集状态起着决定性作用，对粉贮存期成膜条件起至关重要的作用。
1 环氧固化剂热固性粉末涂料固化剂，环氧固化剂最为复杂，主要分为三大类胺类、酸酐类和酚类。
1.1双氰胺双氰胺：白色晶体，熔点207-207℃，在150℃以上活化与环氧树脂反应。
添加量为树脂的3%-4%。
优点：对涂膜不易泛黄，价廉易得。
缺点：熔点高且环氧树脂混溶性差，反应活性低，200℃熔烤30分钟。
改进：1、微粉化2、加固化促进剂、唑唑、季胺盐，形成加速双氰胺3、引入与树脂相溶性好的基团，形成取代双氰胺推荐配方：1.2己二酸二酰肼白色结晶粉末，熔点185-190℃。
与树脂有一定的相溶性，添加量为树脂的7-8%。
优点：涂膜柔韧性、耐水性、防腐性、绝缘性好，涂层致密度高、无针孔缺点：固化浓度高，操作条件相对严格改进：与咪唑类促进剂配合，已广泛用于防腐管道中应用推荐配方：1.3咪唑及其衍生物咪唑是一种杂环化合物，白色结晶，沸点在260-280℃，活化温度82-87℃，添加量为树脂的0.3-0.5%。
主要有：2-卯基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑啉优点：固化温度低、热稳定性好、用量少、涂膜性能好缺点：粉末贮存期短，易结块改进：1、将咪唑与醋酸、乳酸、磷酸生成咪唑盐2、将咪唑与铜、镍、钴等金属盐生成配位化合物作用：延长粉末贮存期，咪唑盐的添加量为树脂的0.6-1%，也可作为固化促进剂使用。
2.1三缩水甘油酯异氰尿酸白色结晶粉末，熔点90-110℃，环氧值90-110。
与树脂相容性好，多环氧基三嗪杂环化合物，用量为树脂的7-8%。
优点：1、环氧基数多，活性高、交联密度大，三嗪杂环为母体，耐热、耐燃，硬度高。
2、不含苯环和醚，耐紫外性能、保光、保色性好。
推荐配方2.2 羟烷基酰胺（HAA）含羟烷基酰胺基团的化合物,是粉末涂料耐候性聚酯优良的固化剂。