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纯聚酯粉末涂料固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-4 11:47:12
纯聚酯粉末涂料是继环氧、环氧/聚酯之后发展起来的热固性、耐候性粉末涂料,粉末涂料用的聚酯树脂大多数为饱和型的,通常我们按其端基的结构可分为端羧基和端羟基两大类。

端羧基聚酯的数均分子量在2000-8000之间,酸值从20-100 mgKOH/g。其中,中、高酸值(45-85)一般用于环氧/聚酯混合型粉末涂料中,低中酸值(20-45)的聚酯用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)、羟基酰胺作纯聚酯粉末涂料固化剂制备耐候性卓越的纯聚酯粉末涂料。

在设计具有良好耐候性的聚酯粉末涂料时,正确选择纯聚酯粉末涂料固化剂非常重要。同时纯聚酯粉末涂料固化剂也应该耐紫外线,只有少数纯聚酯粉末涂料固化剂在室温下是固体,异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)已经使用多年,而在欧洲从 1998 年起,则被越来越多的低毒或无毒的固化剂取代。凭外用型 TGIC 粉末涂料在生产与应用方面 25 年以上的经验,已经证实了这个体系能提供长期保护的可靠性。直到 2000 年,聚酯/TGIC 体系仍然统治着粉末涂料的外用市场。

TGIC 在粉末涂料中的用量取决于聚酯树脂的酸值。当TGIC 所含有的环氧基的化学计算量与聚酯中的羧基相等时,可以获得最佳的效果。下面的公式可用于计算 TGIC 的化学计算值,聚酯树脂的酸值已知:

TGIC=R×AV×107/56100

TGIC = TGIC 的用量(g)

R = 聚酯树脂的用量(g)

AV = 聚酯树脂的酸值(mg KOH/g)

对于聚酯/TGIC 体系 目前通用的固化条件是 200℃/10 分钟,一般无需催化剂,因为 TGIC 具有足够的反应性以获得所希望的固化周期。

在市场上还引进了一些其它的固化剂产品,用做 TGIC 的替代品,最重要的一类是β羟烷基酰胺,商品名为“Primid”,羧基聚酯和β羟烷基酰胺(HAA)之间的固化反应不是加成聚合(如 TGIC 的固化反应),而是缩合聚合反应。

这意味着在烘烤过程中有水释放。而且,由于存在胺基, 以“Primid”为基的粉末涂料耐过渡烘烤黄变性能(主要是指用直燃式煤气炉的情况)不如 TGIC 好。



二乙基甲苯二胺产品物理指标

外观(室温下): 淡黄色至棕色透明液体

沸点,(℃): 308

密度(g/cm3)at(20℃): 1.02

凝固点(℃): -8

闪点,TCC,(℃): 135

粘度,Cps at(20℃) 280

(25℃) 155

异氰酸酯当量: 89.5

环氧树脂当量: 44.3


最初尝试制造纯聚酯粉末涂料的时间是 20 世纪 60 年代末,在 HoechstAG的专利里,分别把含羧基与含羟基的两种聚酯粉碎、物理混合制成粉末涂料,于 220℃固化 15 分钟。该专利中的一个例子是把两种聚酯与钛白粉一起熔融混合、冷却后粉碎, 所得体系在 220℃固化 15 分钟。

粉末涂料用热固性聚酯树脂的一个大的优点是可以调节官能基,使之在聚合物链上处于需要的位置,这对固化涂膜的性能会产生巨大的影响。这就是为什么聚酯树脂与丙烯酸树脂相比具有更好的机械性能的一个原因,比如后者的官能团是随机分布的。

聚酯树脂可以用生产溶剂型涂料聚酯或高分子量聚酯相同的装置生产。在生产高分子量聚酯时,树脂流到装备有旋转轧碎机的冷却带上,最后被破碎成适当尺寸的树脂片(例如1mm*2mm)。

涂料是由在树脂中混合颜料及机能性添加剂混合制造而成。在建筑、汽车、船舶、机械、工业用的涂料种类超过2000 多种,适用在广泛的产业中。

因生产颜料、表面改质、控制物性来开发出高附加值的产品。如添加铝合金,从而提高防腐性能,在防腐涂料中添加铜粉末,添加硅提高涂料的耐久性、耐磨性、耐腐性,以及添加锌粉提高涂料防腐性能等。

最近随着纳米技术(Nano technology)的发展,纳米性填料被越来越多的运用到开发导电性、耐热性的特殊涂料中。

除了填料的尺寸大小对物理性能具有影响外,其形状也有很大的影响,粉末型、纤维型、板型等不同形态的填料决定了产品的性能与价格。

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