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热固性粉末涂料的固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-7-6 23:49:33
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。热固性粉末涂料的固化剂对涂料的生产、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。

热固性粉末涂料的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。

粉末涂料固化后形成的表面状况,很大程度上取决于熔融和流平过程中表面张力(推动力)和体系粘度(阻力),一方面,低的表面张力可以提供熔融粉末与底材较好的铺展,但是如果表面张力太低,又会影响流平效果,可能会产生橘皮现象。另一方面,如果存在不平衡的表面张力,熔融粉末会产生缩孔等弊病。所以,表面张力在粉末涂料熔融、流平过程中起着极其重要的作用。因此在讨论流平剂之前必须阐述表面张力与涂膜流平的关系。

为了讨论方便,一般将粉末涂料的流平分为二个阶段。首先是粉末粒子熔合形成连续的膜(熔合阶段),其次是从连续的膜到流平的过程(流平阶段)。

水稀释性漆是指后乳化乳液为成膜物配制的漆,使溶剂型树脂溶在有机溶剂中,然后在乳化剂的帮助下靠强烈的机械搅拌使树脂分散在水中形成乳液,称为后乳化乳液,制成的漆在施工中可用水来稀释。

水分散漆主要是指以合成树脂乳液为成膜物配制的漆。乳液是指在乳化剂存在下,在机械搅拌的过程中,不饱和乙烯基单体在一定温度条件下聚合而成的小粒子团分散在水中组成的分散乳液。将水溶性树脂中加入少许乳液配制的漆不能称为乳胶漆。严格来讲水稀释漆也不能称为乳胶漆,但习惯上也将其归类为乳胶漆。

假定粉末涂料的粘度在给定的温度下不随时间发生变化(对大部分热塑性粉末是成立的),则orchard方程的积分式可表示为t= 3λ4μ㏑(αt/α0)/16π4h3γ

Orchard方程表明了为了获得较好的流平效果(即更短的流平时间),较高的表面张力和较低的融熔粘度是必要的,这与第一阶段的融合过程是一样的。



二乙基甲苯二胺(DETDA)是随着聚氨酯的发展,于80年代初工业化并大量使用的一种位阻芳香二胺扩链剂,为低粘度、无毒、无味的液体。用于聚氨酯中,可提高制品强度和耐水解性,使制品生产率大大提高,并使大尺寸、结构复杂的聚氨酯制品工业化成为可能。detda与异氰酸醋较快的反应速度还特别适用于无溶剂、快固型涂料。此外,还可作为环氧、醇酸树脂固化剂,橡胶油类抗氧剂、染料、农药中间体,是一种很有前途的化工新产品。


综上可以看出,在粉末流平的两个阶段中,表面张力都作为推动力,熔融粘度都作为阻力。即较大的表面张力和较低的熔融粘度有助于融合和流平的发生。

然而过低的融熔粘度会导致流挂现象的发生。因此为了保证良好的流平效果必须进行妥善地平衡。

巯基(硫醇基)类似于羟基能与环氧基反应,生成含仲羟基和硫醚键的产物。叔胺和其它胺类化合物对此反应有较强的促进作用。其反应速率比胺与环氧基的反应快得多,尤其在低温,即使在0℃也能反应。增加胺类促进剂的碱性能增快反应速率。

耐腐蚀性评价是根据纳米填料有无制作的样板进行复合盐水喷雾试验 (KSM ISO11997-1),未采用玻璃鳞片的样板在 200 小时后,其表面发生气泡、生锈、龟裂现象。采用玻璃鳞片则在 300 小时 50 次反复循环试验后,其表面未发生气泡、生锈、龟裂现象。

采用弹性树脂(NBR)在空蚀试验中,与其他试板的比较我们可以发现该材料具有可减少噪音的优点。此外可以通过不锈钢(SUS304)试板空蚀试验结果可以确认开发品的耐空蚀的优秀性能。

特别是显微镜观察所有试板表面并对比,该试验中每小时空蚀产生的磨耗量数据对比结果相当优越,我们可以确认开发品几乎没有因为腐蚀而产生发泡的现象。

特别是该材料与母材的附着力高,具有高弹性,因此硬化时挥发物质及体积收缩比小,具有优秀的机械性能、耐化学性与反应性能。

此外采用的聚醚胺的固化剂与低粘度树脂、颜料的混合性强,可塑性、弯曲性、耐冲击性与耐药品性优秀,刺激性与气味弱,还具有非常优秀的附着力。开发品的表面硬度是倒出本身一定的柔软性来增加耐空蚀性能来降低了材料的硬度而制作的。
产品硬度是可随着 NBR 改性树脂与聚醚胺、聚酰胺固化剂的调配来调节使用量的因子。

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