聚酯樹脂對粉末涂料相容性的影響因素

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   【摘要】本文就聚酯樹脂對粉末涂料相容性的影響作了簡單的分析，分布從樹脂的酸值、粘度、片料分布以及反應(yīng)活性方面，以試驗(yàn)的方式對粉末涂料相容性問題進(jìn)行了驗(yàn)證。

    1、前言

    隨著環(huán)保意識的進(jìn)一步提高，粉末涂料作為一種環(huán)境友好型涂料，也被廣泛應(yīng)用，近些年來，粉末涂料的品質(zhì)也隨之廣泛的應(yīng)用變的越來越好，但是粉末涂料仍然有不少應(yīng)用的問題需要解決。例如，最常見的一個(gè)問題就是高光粉末涂料的相容性問題就是一個(gè)很頭疼的難題。粉末涂料從光澤上劃分的話，可以分為成高光粉末涂料、平光粉末涂料、亞光粉末涂料、無光粉末涂料。這幾類粉末涂料，在實(shí)際應(yīng)用過程中，亞光和無光粉末涂料，由于光澤低，涂膜表明微觀上本身就不平整，所以相容性問題不是很明顯；而高光、平光粉末涂料經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)批次間相容性不好，導(dǎo)致噴涂后，工件表面出現(xiàn)針孔、縮孔、霧影等問題，影響了表面的平整性和光澤。所以粉末涂料的相容性問題值得我們?nèi)ミM(jìn)一步研究。

    2、相容性判斷方法

    檢測批次間粉末涂料相容性最簡單的方法是目測法，即將批次間的粉末按照一定比例混合均勻打板，通常比例有1:99,；10:90；50:50；90:10；99:1，烘烤后觀察樣板的表面情況，如針孔、縮孔、霧影等情況。但是目測法對針孔、縮孔很容易判斷，霧影肉眼不易判斷其等級，且沒有明確的概念，特別是一些亞光涂層更加難以判斷。故儀器法可以很好的得到真實(shí)的數(shù)據(jù)，給予更加直觀的判斷和對比。霧影儀就是很好的檢測涂膜霧影程度的儀器，它是一臺(tái)雙光束光澤儀，其中參比光束可以消除溫度對光澤以及顏色對霧影值的影響。儀器的主接收器接受涂膜的光澤，副接收器接受反射光澤周圍的霧影。霧影儀測定霧影值時(shí)，采用20?法。霧影值最高可達(dá)1000，而正常的粉末涂料的霧影值通常在250以下。故下文將以霧影儀測出的霧影值為判斷依據(jù)。

    3、試驗(yàn)論證

    影響粉末涂料的相容性問題很多，但歸根結(jié)底主要是因?yàn)樯舷聝膳�次粉末的穩(wěn)定性問題。當(dāng)然穩(wěn)定只是相對的，因?yàn)榛�工高分子材料，不可能完全一致。粉末涂料的原材料有很多，如樹脂，固化劑，顏料，填料，助劑等，而樹脂作為粉末涂料最重要的成膜物質(zhì)，其樹脂批次間的穩(wěn)定性，直接關(guān)系到制成的粉末涂料的相容穩(wěn)定性，故在此以樹脂為例，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為參考，分析影響樹脂批次間相容性主要有哪些因素呢？

    3.1酸值

    酸值是樹脂的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不僅作為樹脂合成時(shí)判斷反應(yīng)程度的指標(biāo)，也是計(jì)算樹脂與固化劑比例關(guān)系的重要數(shù)據(jù)。雖然平時(shí)生產(chǎn)粉末涂料時(shí)，根據(jù)樹脂廠家或固化劑廠家推薦的固化比例去搭配的，但是我們會(huì)發(fā)現(xiàn)樹脂的酸值有一定的區(qū)間，如戶外純聚酯93:7，酸值區(qū)間在30-36mgKOH/g，那么樹脂的酸值在這個(gè)區(qū)間范圍是否對相容性有影響呢？故我們選取一支相同型號的樹脂P1，對P1樹脂抽取十個(gè)批次，見表1。通過制粉按照50:50的比例，不同批次間進(jìn)行混溶試驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表2。

    從表1數(shù)據(jù)可以看出，選取的7批次樹脂P1的粘度基本一致，酸值在30-36mgKOH/g之間，從表2的數(shù)據(jù)中可以看出，酸值差別越大，霧影值相比單板的霧影值有越大的現(xiàn)象，說明相容性越差。

3.2粘度

    粘度也是屬豬合成的過程中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它間接地反映出樹脂的分子量大小，另外再制粉擠出時(shí)也很大程度影響混煉效果，同時(shí)也影響著熔融流平階段的涂層流動(dòng)性能。為此，我們選取一支樹脂P2，盡可能挑選出粘度不同的批次，見表3。制粉后按照50:50的比例，不同批次間進(jìn)行相容性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

    從表3和表4可以看出，在酸值比較穩(wěn)定的情況下，粘度差異越大，霧影值越大，即相容性越差。由此可以看出粘度也是影響粉末涂料批次間相容性的重要因素之一。

    3.3片料分布

    樹脂在高溫反應(yīng)釜中是液態(tài)產(chǎn)品，經(jīng)過濾雜質(zhì)后，輸送到冷卻鋼帶上，通過鋼帶的布料器均勻分布，并冷卻破碎成均勻顆粒后包裝。在整個(gè)放料過程中，如果布料器分布不均勻，或者破碎機(jī)破碎不均勻，都會(huì)導(dǎo)致樹脂片料的大小、厚度不一致，不僅給生產(chǎn)包裝帶來麻煩，而且在制粉過程中也會(huì)導(dǎo)致分散不均勻。在此選擇同一批次樹脂P3，通過調(diào)整布料器和破碎齒密度，改變樹脂顆粒的厚度和大小，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)篩選后，得到如下一組片料分布情況，見表5。最后制粉驗(yàn)證片料的大小及厚度對相容性的影響，數(shù)據(jù)見表6。

    從表6可以看出，樹脂片料太小或太大，單板的表面霧影就開始有比較明顯的霧影現(xiàn)象，而片料分布差距越大，相容性就越差。為此可以看出，樹脂的片料分布也影響著批次間相容性的效果。

3.4反應(yīng)活性

    粉末涂料的反應(yīng)活性一般以膠化時(shí)間或通過DSC放熱反應(yīng)峰的溫度來間接反映出來。聚酯樹脂作為粉末涂料中主要的成膜物質(zhì)，其樹脂自身的活性對粉末涂料的活性有著直接的影響，所以如果批次間樹脂反應(yīng)活性差別越大，就直接影響到粉末涂料的相容性效果了。以下以樹脂P4為例，通過添加少量促進(jìn)劑進(jìn)行調(diào)整其反應(yīng)活性，對比相容性的結(jié)果。分別見表7、表8。

    從表8可以看出，反應(yīng)活性的差距越大，霧影值越大，說明相容性越差。由此可以看出反應(yīng)活性的穩(wěn)定性對相容性的重要性了。當(dāng)然影響粉末的反應(yīng)活性不僅僅是樹脂一方面，固化劑和配方中參與反應(yīng)的材料，以及具有促進(jìn)作用的助劑同樣影響著粉末涂料的反應(yīng)活性，在此不再一一試驗(yàn)論證了。

    4、結(jié)果與討論

    綜合上述試驗(yàn)結(jié)果，聚酯樹脂影響粉末涂料批次間的相容性主要有酸值、粘度、反應(yīng)活性以及樹脂片料分布等原因。因是作為試驗(yàn)論證，故一些偏極端的數(shù)據(jù)是特殊生產(chǎn)的。而作為一支成熟的樹脂，其合成的原材料和工藝條件應(yīng)該要始終保持穩(wěn)定，因?yàn)橹挥蟹�(wěn)定的原材料和穩(wěn)定的工藝條件才能生產(chǎn)出穩(wěn)定的樹脂。另外如上文所述，除聚酯樹脂因素外，影響粉末涂料批次間相容性的因素繁多，如混料機(jī)的混料破碎效果、擠出機(jī)的混煉效果、其他原材料的波動(dòng)性等等，此文不再贅述�？傊�，“穩(wěn)定”才是解決相容性的最好的辦法。（更多資訊請登錄：全球涂料網(wǎng) http://m.srglobaltrade.com/）