第五讲粉末涂料用其他助剂-翁世兵课件
2010粉末涂料培训-第五讲 粉末涂料助剂性能与应用

粉末涂料助剂性能与应用(初稿)前言1、助剂在粉末中起到四两拨千斤的作用2、丰富了粉末的种类的功能3、解决粉末生产进程中困难、降低生产成本、提高粉末质量4、改善粉末功能、拓展粉末的应用领域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.羧基聚酯固化剂羧基聚酯固化剂:羧基聚酯固化剂主要有:环氧化合物(包括环氧树脂)、羟基化合物。
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。
粉末涂料讲义ppt课件

三、工艺原理及其控制方法和原则
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2、混炼、挤出工序 粉末涂料树脂等材料的相互溶解以及树脂对颜填
料的润湿和分散就是在这个过程进行的。料斗内的物 料被螺旋进料器送入螺筒,螺杆的螺旋进料器将物料 送进加有一定温度的螺筒后,树脂开始熔融,进而树 脂间开始溶解并对颜填料进行润湿。螺杆上的捏合块 在螺筒内的转动对物料产生的剪切力强化了溶解和润 湿过程。
的排布结构、长短、间隙等则决定机器的混炼效果
的好坏。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
11
二 热固性粉末涂料的制备工艺 ⅲ 冷却破碎设备:压片破碎机
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结构:由机架、压辊、输送带、冷风机和破碎辊等组成。 用途:该机对熔融状物料可轧成厚度1.5mm左右的片状, 在输送过程中经护罩上方的冷风机风冷后,破碎成片状。
二 热固性粉末涂料的制备工艺 ⅳ磨粉筛分设备
粉末涂料的制备和配方技术 (讲义)
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一 粉末涂料的定义、组成和分类
1. 涂料的定义:是能涂敷于底材表面并形2成坚韧连续涂膜的液体或固体高分子材料 (摘自于中国大百科全书-化工卷)。粉末涂料顾名思义就是固体粉末状的涂料, 或叫粉体涂料。由于其性能和加工过程与塑料相似,又称之为塑粉(塑料粉末)。
2. 粉末涂料的组成: 成膜物质:树脂,是涂料成膜的基础,是粘结颜填料形成坚韧连续膜的主要组分。 颜料:赋予粉末涂料遮盖性和颜色。 填料:增加粉末涂料涂膜的耐久性和耐磨性,降低涂膜的收缩率和降低成本。 助剂:增加粉末涂料的成模性,改善或消除涂膜的缺陷,或使涂膜形成纹理。 功能组分:赋予涂膜某种特殊功能,如:导电、阻燃等等。
度
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实
转 参记
,
速 数录
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二 热固性粉末涂料的制备工艺
粉末涂料及其涂装PPT课件

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粉末涂料的涂装特点
➢ 无溶剂挥发,环境友好 ➢ 粉末涂料可回收利用 ➢ 一次涂装可获得50—500μm厚膜 ➢ 涂膜综合性能优良 ➢ 调色困难、换色也比较麻烦 ➢ 易结块,对储存或施工环境要求较高 ➢ 膜层固化烘烤温度高 ➢ 涂膜外观装饰性稍差 ➢ 很难获得薄涂层 ➢ 对基材有选择性
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粉末涂料特性:
a、不连续性。
b、比表面积大。
c、粒子不规则。
d、流动性。
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粉末涂料及涂装技术发展
➢粉末涂装技术的发展是近 代涂装工业重大成就之一, 在很多行业正在取代油漆 的使用。
➢近二十多年来全世界的粉 末使用量以每年两位数的 增长率稳定地高速增长。 中国的增长特别快。
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第三节 粉末涂料涂装工艺
第三节 粉末涂料涂装工艺
一、粉末流化床浸涂法 二、粉末火焰喷涂法 三、粉末静电涂装法 四、粉末喷涂涂装缺陷的原因及分析
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涂装样品
溶剂型涂料
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电泳涂料
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热固性粉末涂料
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热塑性粉末涂料
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粉末涂装--操作容易 节省劳动力
➢ 粉末涂料可直接使用,不需要用溶剂稀释油漆。 ➢ 电泳涂装中,油漆的粘度、pH值、固体分、电阻等
工艺参数均需要严格控制,但粉末涂装过程中这些工 艺参数则不重要。 ➢ 粉末涂装操作人员的技术培训不象液体涂装操作的技 术培训严格。 ➢ 自动化粉末涂装系统的涂覆率较高,所需要的手工补 喷量较少。
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第五讲 粉末涂料用其他助剂 翁世兵

第五章粉末涂料用其他各种助剂助剂在粉末涂料的配方中起着非常重要的作用,以致于它已经成为不可缺少的部分。
根据Richart的说法,“理想”的粉末涂料助剂应该具有以下特点:1)固体,最好是熔点或者玻璃化温度在50 度以上流动性粉末。
2)化学惰性,即与树脂基料或固化剂不发生化学反应。
3)具有特定的功能。
4)100%活性。
5)在可能的条件下低添加量就能够起到作用。
然而不幸的是,很多很有用的助剂都是液态的,因此必须将它们加到树脂中或者吸附在硅载体上作成母料,才能方便应用。
在下面的章节中我们将分类描述各种粉末助剂。
1 固化剂除成膜树脂外,用于热固性粉末涂料的固化剂是涂料组成中最重要的一部分。
他们对涂料的生产、贮存和应用都会产生影响,如挤出温度、存储稳定性、固化时间、固化温度、流平性、抗冲击性和硬度、耐候性和耐化学性等等。
固化剂和成膜树脂有时很难区分,因为这两个成分最终构成一个完整的粘合剂体系。
经常将粘合剂体系中数量较少的低分子量化合物视为固化剂。
但对于聚酯/环氧混合型,特别是50:50 体系,如何划分固化剂和成膜树脂取决于个人的偏爱,此部分内容在粉末涂料用树脂章节中由其他专家介绍,本章将不做讨论。
1.1 纯环氧系统固化剂环氧粉末涂料是最早发展的热固性粉末涂料。
借助于胺类、有机酸或酐类、酚类等不同类型的固化剂,能够获得性能多样的环氧粉末涂料产品。
因此它在许多大面积涂装、保护性涂装、功能粉末涂料应用等方面仍占有主导地位。
在众多可用的环氧粉末固化剂中,也不乏可实现低温/快速固化的品种,因此环氧系统在低温/快速固化领域也有相当好的前景。
含有环氧基的环氧树脂是环氧粉末体系中的成膜树脂,最为常用的是双酚A二缩水甘油醚齐聚物,即大家所熟知的E-12。
为了形成不溶不熔的三维网状涂膜,必需配合适当的固化剂使线型环氧树脂交联。
用于环氧树脂的固化剂,首先是能与树脂中环氧基产生交联反应的化合物。
根据固化剂中能够与环氧基反应的 1活性基团的不同,可将环氧固化剂分为含胺基的胺类化合物、含有羧基的化合物以及含有羟基的化合物。
粉末涂料常见问题专题讲座PPT

光泽不足或失光
1 .粉末烘烤条件不当如温度过高或时 间过长
2 .粉末使用过程中被污染 3 .回收粉末比例添加不当 4 .回收粉被污染 5 .涂膜多次烘烤 6 .高光粉与无光粉或平,亚光粉同时 烘烤
7 .粉末配方的改变造成粉末的交叉污 染
8 、前处理不合格
1 .调整粉末烘烤条件 2 .重新清洁喷粉系统,加强喷粉管理 3 .调整回收粉的比例 4 .不加回收粉 5 .提高喷涂质量减少烘烤次数 6 . 高光粉尽量避免与无光粉或平,亚 光粉同时烘烤
遮盖力
粉末问题
涂
层
遮
盖
力
差
(
漏
青
喷涂问题
)
⒈颜料的添加量不够(钛白粉); ⒉颜料的遮盖力差;
⒈喷涂厚度太薄,一般要求60~90微米, 对于一些特殊颜色(特别是黄色色相,大 红色)这些粉的膜厚色差大,要适当增加 厚度。 ⒉厚薄喷涂均匀。
冲击或柔韧性差
1、涂层固化不完全 2、底材和前处理差 3、涂层太厚 4、底材变化 5、检测温度太低
涂层不均匀
1上粉率差 2操作者疲劳 3粉末粒径不合适 4枪的各部分安装不牢 5链速不合适 6喷枪中出粉不匀 7枪的往复不匹配链速 8枪的布局不合适 9枪的角度/距离不合适 10充电格局发生干扰
1参照上面 2轮班工作,或自动喷涂 3与粉末供应商联系 4检查枪各部分安装确保牢固 5调整链速 6参照以上 7调整喷粉线的参数 8调整枪的布局 9检查枪的布局 10调整枪不要使枪直接相对
缩孔
1与其它粉末供应商的粉不相容 2工件前处理不充分 3受空气中不相容物污染 4压缩空气中含有油或含水超标
1彻底清理喷粉系统 2检查前处理 3检查喷粉区域是否有不相容物 4检查气源,安装过滤器
《粉末涂料及其涂装》课件

确保粉末涂料的质量和均匀性 。
粉末涂料的性能检测
01
外观检测:观察粉末涂 料的颜色、粒径和流动 性。
02
熔融指数检测:评估粉 末涂料的熔融流动性。
03
附着力检测:检验涂膜 与基材的结合力。
04
硬度与耐划伤性检测: 评估涂膜的物理性能。
03
粉末涂料的涂装技术
粉末涂装的原理与特点
粉末涂装的原理
《粉末涂料及其涂装 》ppt课件
• 粉末涂料简介 • 粉末涂料的制备与生产 • 粉末涂料的涂装技术 • 粉末涂料的应用案例 • 粉末涂料的发展趋势与展望
目录
01
粉末涂料简介
粉末涂料的定义与特性
粉末涂料的定义
粉末涂料是一种固态涂料,通过 静电喷涂等方法将其涂装在各种 基材表面,然后经过加热熔融固 化成膜。
01
02
03
04
树脂
作为主要成膜物质,提供涂膜 的基本性能。
固化剂
与树脂发生交联聚合反应,使 涂膜固化。
颜料和填料
赋予涂膜色彩和遮盖力,提高 物理性能。
助剂
改善涂料的加工性能和储存稳 定性。
粉末涂料的制备工艺
原材料的预混合
确保各组分均匀分散。
熔融挤出
使原材料熔融成均匀的黏流态 。
冷却与切粒
形成固态粉末粒子。
粉末涂装是基于静电吸附原理,通过 高压静电将粉末涂料吸附在工件表面 ,再经过高温熔融流平、固化成膜。
粉末涂装的特点
粉末涂装具有高装饰性、高耐候性、 高附着力、优良的物理机械性能和优 异的环保性能等特点。
粉末涂装的工艺流程
前处理
工件表面除油、除锈、磷化等处理,以提高 涂层的附着力和耐腐蚀性。
粉末涂料讲义ppt课件
,
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工后 混 加
二 热固性粉末涂料的制备工艺
6
2.粉末涂料的生产设备及其结构和工作原理 热固性粉末涂料的生产设备一般分为四个部分:配料 系统、混炼挤出(分散)系统、冷却破碎系统和磨 粉系统。
.
7
二 热固性粉末涂8 料的制备工艺
ⅱ.混练挤出设备:双螺杆挤出机;单螺杆 挤出机。
.
二 热固性粉末涂料的制备工艺
双螺杆挤出机
1.主电机(螺杆 的动力电机)
2.变速齿轮箱 (螺杆的传动装
置) 3.进料电机 4.料斗 5.螺旋进料器 6.螺杆进口料斗 7.操控仪表盘 8. 挤出螺筒
.
9
二 热固性粉末涂料的制备工艺 双螺杆的结构
热固性粉末涂料生产工艺流程及要点
5
破 碎
冷 却 、
压 片 、
筛磨 粉 过
装计 量 包
机启开接开 能片整辊待 动启料启 够在好距挤 挤轧器压 充达钢并出 出辊皿片 分到带协物 机冷、机 冷破速调料 前却粗之 却碎度挤出 启水调前 辊,出来 动阀辊先 处保速后 压、距备 之证度细 片在,好 前料调调
.
件筛按 启次待按 的网要 动启风照 连并求 进动机规 接检装 料其风定 是查好 器它量程 否各规 部稳序 牢管定 分定启 固道目 ,后动
.
二 热固性粉末涂料的制备工艺 ⅳ磨粉筛分设备
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口粗 粉 出
成品出口
分共 离分
四 次 传 输 , 三 次
小片状物料通过料斗下部的进料器送入磨机,在高速转动主磨盘上的击柱冲
粉末涂料用助剂
粉末涂料用助剂引言粉末涂料作为生产效率高、涂膜性能优良、生态环保型和可以回收再利用的经济性涂料品种,在我国从上世纪80 年代中期开始工业化以来,进入90 年代高速发展,本世纪也在持续高速发展。
目前我国已成为世界上粉末涂料生产量增长速度最快、生产量最大的国家。
粉末涂料的生产量已达到我国涂料总产量的8% 以上,成为重要的涂料品种之一。
粉末涂料是由树脂、固化剂(在热塑性粉末涂料中不需要)、颜料、填料和助剂等组成的固体粉末状涂料,其主要组成与溶剂型和水性涂料一样,只是因为粉末涂料状态的特殊性,例如要求树脂和固化剂是容易粉碎和分散的固体粉末或片状物;粉末涂料的固化反应温度较高,大多数品种都在180 ℃左右,所以粉末涂料组成成分的耐热温度高等的某些限制,一般在溶剂型和水性涂料中常用的树脂、固化剂、颜料和助剂,不能用在粉末涂料中,能用于粉末涂料中的品种就比较少。
助剂在粉末涂料配方中,虽然没有像树脂和固化剂那样重要,但是要得到满意的粉末涂料和涂膜性能,也是不可缺少的重要组成部分,在某种情况下对涂膜性能起决定性作用。
助剂在粉末涂料配方中用量很少,少则万分之几多则百分之几的含量(按质量)。
在粉末涂料品种中,除了特殊的电泳粉末涂料和水分散(水厚浆)粉末涂料,都是以固体粉末状存在,并以粉末状态涂装,不与溶剂和水介质接触。
在溶剂型和水性涂料中使用的许多助剂,在粉末涂料中不适用。
因此,在粉末涂料中能用的助剂品种明显要比溶剂型和水性涂料中的助剂品种少。
然而随着粉末涂料与涂装技术的发展,根据粉末涂料品种发展和品质改进的需要,不断开发粉末涂料用新助剂品种,使粉末涂料和涂装产品增多,产品质量也有明显提高,满足了市场需要。
我国作为粉末涂料生产大国,热固性粉末涂料主要品种是环氧、聚酯环氧和聚酯粉末涂料三大类;热塑性粉末涂料的主要品种是聚乙烯。
粉末涂料用主要原材料的大部分立足于国内,这里包括外资在国内投资企业;同样粉末涂料用助剂的生产也是绝大部分立足于国内,基本上满足了我国粉末涂料工业发展的需要,下面具体介绍粉末涂料用助剂的情况。
粉末喷涂工艺 ppt课件
6 开启输送链控制系统,检查输送链运行是否正常。
7 开启固化炉热风循环系统,打开热风循环风机的冷却水,检查热风循环系统是否正常。
8 开启空气压缩机,检查储气罐压力和干燥度是否符合要求。
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12
5.4 生产前的准备工作
9 按喷涂设备操作规程的相关规定启动设备空载运行并巡回检查,确认喷涂设备运转正常。
8根据粉末的颜色使用粉管,深色的粉末应使用深色的粉管,浅色 的粉末应使用浅色的粉管,一定不能混用粉管避免出现混色的不 良品。
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5.8喷粉
9 在更换不同颜色的粉末时,喷粉系统和回收系统一 定要完全清理干净后才能喷涂另一个颜色。
10 随时保持喷房的环境和设备的清洁,不能有粉 末和垃圾。
11 经喷涂后、固化前的制品禁止用手摸及其它物品 相碰,以防表面粉末局部脱落。
第三阶段:随着涂层厚度的不断增加,排斥力亦将增大,当增大到 与静电电场力相同时,粉末便不再被工件吸附,这时涂层厚度不再 增加,喷出的粉末完全不被吸附,全部掉下来。因此,静电粉末涂 层的厚度有一定的限制。
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4
2.1优点
静电喷粉和喷漆相比,不需稀料,无毒害,不污染环境,涂层质量好,附着力和机械强度高, 耐腐蚀,固化时间短,不用底漆,工人技术要求低,粉回收使用率高
6.8 涂膜遮盖力不好 6.9 凹膜、针孔 6.10 气泡 6.11 流挂 6.12 橘纹、橘皮 6.13 耐化学性能不好
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6.1 缩孔 产生原因
3.在制造粉末涂料时所用的压缩空 气中水分和油分离得不干净或者压片 冷却辊太凉而凝结的露滴带进水分
1.在制造粉末涂料过程中,流平剂、 4.,脱脂工序除油不干净,特别是
粉末涂料基础化学导论PPT课件
粉末涂料的分类
根据固化方式,粉末涂料可分为热塑 性和热固性两类。热塑性粉末涂料在 加热时熔融流动,冷却后形成连续涂 膜;热固性粉末涂料在加热时发生化 学交联反应,形成不熔不溶的涂膜。
VS
根据用途,粉末涂料可分为装饰性、 防腐性、绝缘性等类型,适用于不同 领域和用途。
粉末涂料的应用
粉末涂料广泛应用于建筑、汽车、家电、家具、管道等领域,提供装饰和保护作 用。
由于粉末涂料的环保性能和节能效果,其在绿色建筑和低碳经济领域的应用前景 广阔。
02
CATALOGUE
粉末涂料的化学成分
树脂
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
树脂
是粉末涂料的主要成分 ,提供涂膜的基本结构 和性能。
粉末涂料基础化学 导论
目 录
• 粉末涂料简介 • 粉末涂料的化学成分 • 粉末涂料的制备工艺 • 粉末涂料的性能特点 • 粉末涂料的市场与发展趋势 • 粉末涂料的环保与安全问题
01
CATALOGUE
粉末涂料简介
粉末涂料的定义
粉末涂料是一种固态涂料,由颜料、 树脂、添加剂等成分混合而成,通过 加热或辐射固化成膜。
熔融混合与分散
将原材料加热至熔融状态,并进行充 分混合,以保证各组分均匀分散。
使用高效混合设备,如双螺杆挤出机 或密炼机,确保物料混合均匀且无残 留。
控制熔融温度和时间,避免材料分解 和氧化。
粉末粒度的控制
01
通过控制冷却速度和粉碎工艺,将熔融混合物制备 成粉末状。
02
选用合适的粉碎设备,如球磨机、砂磨机和气流粉 碎机,以获得均匀的粉末粒度。
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第五章粉末涂料用其他各种助剂助剂在粉末涂料的配方中起着非常重要的作用,以致于它已经成为不可缺少的部分。
根据Richart的说法,“理想”的粉末涂料助剂应该具有以下特点:1)固体,最好是熔点或者玻璃化温度在50 度以上流动性粉末。
2)化学惰性,即与树脂基料或固化剂不发生化学反应。
3)具有特定的功能。
4)100%活性。
5)在可能的条件下低添加量就能够起到作用。
然而不幸的是,很多很有用的助剂都是液态的,因此必须将它们加到树脂中或者吸附在硅载体上作成母料,才能方便应用。
在下面的章节中我们将分类描述各种粉末助剂。
1 固化剂除成膜树脂外,用于热固性粉末涂料的固化剂是涂料组成中最重要的一部分。
他们对涂料的生产、贮存和应用都会产生影响,如挤出温度、存储稳定性、固化时间、固化温度、流平性、抗冲击性和硬度、耐候性和耐化学性等等。
固化剂和成膜树脂有时很难区分,因为这两个成分最终构成一个完整的粘合剂体系。
经常将粘合剂体系中数量较少的低分子量化合物视为固化剂。
但对于聚酯/环氧混合型,特别是50:50 体系,如何划分固化剂和成膜树脂取决于个人的偏爱,此部分内容在粉末涂料用树脂章节中由其他专家介绍,本章将不做讨论。
1.1 纯环氧系统固化剂环氧粉末涂料是最早发展的热固性粉末涂料。
借助于胺类、有机酸或酐类、酚类等不同类型的固化剂,能够获得性能多样的环氧粉末涂料产品。
因此它在许多大面积涂装、保护性涂装、功能粉末涂料应用等方面仍占有主导地位。
在众多可用的环氧粉末固化剂中,也不乏可实现低温/快速固化的品种,因此环氧系统在低温/快速固化领域也有相当好的前景。
含有环氧基的环氧树脂是环氧粉末体系中的成膜树脂,最为常用的是双酚A 二缩水甘油醚齐聚物,即大家所熟知的E-12。
为了形成不溶不熔的三维网状涂膜,必需配合适当的固化剂使线型环氧树脂交联。
用于环氧树脂的固化剂,首先是能与树脂中环氧基产生交联反应的化合物。
根据固化剂中能够与环氧基反应的活性基团的不同,可将环氧固化剂分为含胺基的胺类化合物、含有羧基的化合物以及含有羟基的化合物。
下面将分别介绍几类可用于粉末涂料的环氧固化剂及其在低温固化方面的发展。
1.1.1 胺类化合物1.1.1.1 咪唑及其衍生物用于粉末涂料的简单取代咪唑,主要有2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、长链取代基咪唑等几种。
虽然这些简单咪唑能提供很高的固化活性,但由于其熔点一般较高、难以与环氧树脂均匀分散,活化温度低(82-87℃)与环氧树脂混合后贮存期较短,因此,此类咪唑通常不作为单一固化剂用于低温固化系统中,而通常是作为固化促进剂与其他固化剂联合使用。
例如与在环氧/双氰胺体系中添加0.1%-0.3%重量份的2-甲基咪唑,可使固化温度降至160℃左右。
为了克服简单咪唑环氧树脂固化剂的缺点和不足,将简单咪唑化合物进行改性,对咪唑分子上的活性点(仲胺基、叔胺基)进行钝化,适当降低其反应活性,改善其与环氧树脂的相容性,同时也可以赋予其他特殊的性能。
在粉末涂料中已有应用的咪唑衍生物主要有以下几类。
(1)Curezol 系列产品最为典型的可应用于粉末涂料的咪唑衍生物当属日本四国化成株式会社的Curezol系列咪唑衍生物,此类产品中的咪唑的1位是呈钝化性的,如-CN类的取代基团。
通常这些取代基团会降低此类化合物的反应活性和熔点,提高制品的适用期[pot life],因此应用于粉末涂料时则能够改进其贮存稳定性。
其典型的化合物可用下列结构式表达:典型性质外观白色-浅黄色固体MP, ℃47-52典型性质外观白色粉末MP, ℃105-111进一步将上述CN系列产品与多元酸反应,可得到咪唑的多元酸(一般采用偏苯三甲酸酐)加合物(CNS)系列产品,其对应物的商品牌号分别为C11Z-CNS 和2PZ-CNS。
具体结构如下:典型性质外观白色粉末MP, ℃123-129由咪唑还可衍生得到Azine 系列三聚氰胺化合物。
该系列中具有代表性的产品是2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-均-三嗪。
具体结构为:其他可用于粉末涂料的Curezol 类产品及基本性质下表。
这些产品均是由四国公司提供,应用于防腐和电子灌封等绝缘粉末涂料领域。
表: 四国化成公司可用于粉末涂料的Curezol 系列产品概况 品名(Curezol )成分名称 外观 熔点(℃) 2MZ2-甲基咪唑 白色粉末 (137~145) C11Z2-十一烷基咪唑 白色-淡黄色固体 (69~74) C17Z2-十七烷基咪唑 白色-淡黄色粉末 (86~91) 2PZ2-苯基咪唑 淡桃-淡黄色粉末 (137~147) C11Z-CN 1-氰乙基十一烷基咪唑 白色-淡黄色固体 (47~52) 典型性质外观 白色粉末MP , ℃ 175-183典型性质外观 白色粉末MP , ℃ 248-258C11Z-CNS 1-氰乙基-2-十一烷基咪唑-偏苯三甲酸加合物白色粉末(123~129)(143~149)2PZ-CNS 1-氰乙基2-苯基咪唑-偏苯三甲酸加合物白色-淡黄色粉末(175~183)2MZ-A 2,4-二胺-6-(2'-甲基咪唑基-(1'))-乙基三嗪白色-淡黄色粉末(248~258)C11Z-A 2,4-二胺-6-(2'-十一烷基咪唑基-(1'))-乙基三嗪白色粉末(187~195)2MA-OK 2,4-二胺-6-(2'-甲基咪唑基-(1'))-乙基三嗪-异氰尿酸加合物二水合物白色粉末(260 分解)2PZ-OK 2-苯基咪唑-异氰尿酸加合物白色-淡橙色粉末(220 分解) 2PHZ 2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑淡桃色粉末(230 分解) 2P4MHZ 2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑白色粉末(191~195) 2PZL 2-苯基咪唑啉淡黄色粉末(95~104)下图表示的是Curezol系列产品单独用作环氧树脂固化剂时的反应温度(每100份双酚A环氧树脂添加5份Curezol产品,在无溶剂条件下固化)图:Curezol系列产品/环氧树脂固化反应的温度区域由图中可以看出,Curezol系列产品与环氧树脂的活性反应温度起点大多低于150℃,因此具有良好的低温固化特性,但为了保证粉末体系的加工和贮存稳定性,最好选用初始活化温度大于90℃的品种。
当然这些咪唑化合物均可作为固化促进剂与其他固化剂并用,以降低固化温度或缩短固化时间。
(2)咪唑/环氧加成物咪唑/环氧加成物最具代表性的产品为EPI-CURE P101。
它是一种2-甲基咪唑与Epon828液体双酚A环氧树脂的反应产物。
最早由Shell oil company [现已将这部分业务出售给Resolution performance product公司]在1973年发明,当时的目的是为了解决环氧浇铸体因使用咪唑产生的析出问题。
该产品在低温固化环氧粉末领域具有重要的地位。
它既可作为低温固化剂单独使用,也可作为固化促进剂与其他固化剂结合使用。
单独使用时在121/30min的烘烤条件下就能够提供最佳的低温固化性能。
若与其他非催化性胺类固化剂结合使用,不仅可以降低固化温度和提高固化速度,而且可以提高涂膜的光滑性、抗泛黄等应用效果。
将它与酚类固化剂并用,可以获得快速固化(220℃/30s)的钢筋和管道防腐功能性粉末。
咪唑/环氧加成物配制的低温固化环氧粉末同样具有贮存稳定性的问题,一般需要低温储存和运输。
据报道,在咪唑/环氧加成物上均匀地涂覆上聚异氰酸酯,能提高该固化剂的储存稳定性同时不损害其固化性能。
(3)其他咪唑衍生物Veronique等利用不同的咪唑和各种氯甲酸酯反应,所得产物可用作环氧树脂的低温固化剂和固化促进剂。
例如,100g的双酚A型缩水甘油酯与14.5g 氯甲酸苯酯/2-苯基咪唑的反应产物混合时,在130℃下凝胶时间为6min15s,在150℃下凝胶时间为3min15s,在150℃下凝胶时间为2min30s。
Kaufman等通过咪唑或取代咪唑与含有不饱和双键的丙烯酸酯类化合物进行加成反应,然后再用脂肪酸或二元羧酸中和未反应的咪唑或取代咪唑来制备加合物,这些加合产物也可作为固化剂与环氧树脂形成环氧粉末涂料。
采用异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯)封闭咪唑及其衍生物的活性基团,得到的加成产物同样可用于环氧树脂粉末涂料的固化促进剂。
另外,甲苯二异氰酸酯与1-(胺乙基)-2-甲基咪唑的加成产物可用作单组分环氧树脂/双氰胺体系的固化促进剂,例如环氧100份,双氰胺6份及该加成物3.4份的组成物,40℃下存放10d黏度不变化,并可在170℃/6s固化。
1.1.1.2 环脒环脒结构中具有与咪唑类相似的活性胺基,同样可以作为环氧树脂的固化剂和固化促进剂。
2-苯基咪唑啉即是最具典型性的环脒类环氧固化剂,一段时间它曾是防腐等功能性粉末涂料的主要固化剂。
2-苯基咪唑啉具有下面的化学结构:NH N2-phenylimidazoline国际上最著名的产品为Degussa [Huels]公司的Vestagon B31, 此外SKW 公司也有销售。
上世纪末,国内有近30家工厂纷纷投产XX31,由于种种原因,目前多家已经停产,但仍有部分厂家在稳定生产,如Jietonda 的SA31一直稳定的供应市场。
该产品主要是作为消光固化剂XX68的原材料,部分地用于功能性环氧粉末涂料固化(催化)剂和聚酯树脂用内催化剂。
王申生等人研究表明,在纯环氧粉末涂料中,2-苯基咪唑啉是作为主固化剂可明显降低固化温度和缩短固化时间,可在140℃/15min 或180℃/8min 的条件下固化,且固化后的涂层达到了粉末涂料的常规技术指标。
若作为促进剂用于环氧/ 聚酯系统中,可实现160℃/15min 或180℃/7min 的条件下固化,且基本不影响涂膜性能。
1.1.1.3 多元胺加成物粉末涂料工业使用的多元胺加成物主要是用来作为低温/快速固化剂的。
用于加成的胺通常是脂肪族/芳性伯胺或仲胺,这样的胺有:二甲胺、二乙撑三胺、四乙撑五胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、脂环族多元胺如1,2或1,4-二氨基环己烷等。
一般认为多元胺与环氧树脂的加成物不像咪唑加成物那样具有催化活性。
加成的目的之一是将液体的环氧固化剂转变成可以被粉末涂料工业使用的固体状产品,但是所选用的用于这种加成的液体胺不能具有高的挥发度;另一方面对于像4,4’-二氨基二苯基甲烷[4,4’-diamino-diphenylmethane] 这样的固体状产品,加成后则可以改进其在环氧组分中的分散性能。
通常这些用于加成目的的原料胺的反应活性往往太高而不能直接用于挤出来制备粉末涂料。
大多数情况下是预先将除多元胺加成物外的其他涂料组分混合挤出压片,然后配入固化量的加成物一起碾磨,这是使用这类固化剂配制低温固化粉末涂料最有效的方法。