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1、颜填料对聚酯环氧粉末涂料的影响摘 要:研究了不同型号钛白粉、无机颜料、有机颜料、填料的品种和用量对聚酯环氧粉末涂料的影响,为科学合理地设计粉末涂料的配方提供依据。 关键词:颜填料;聚酯环氧粉末涂料;配方设计引 言 聚酯环氧粉末涂料是我国最主要的粉末涂料产品之一,由聚酯树脂、环氧树脂、颜填料和助剂等组成。虽然聚酯树脂和环氧树脂是影响聚酯环氧粉末涂料性能的主要因素,但是颜填料对其的影响也不容忽视。本文研究了各种钛白粉、中铬黄、铁绿、铁红、铁黄、耐晒黄Ｇ、酞菁绿、酞菁蓝ＢＧＳ、大红ＢＢＮ、艳红、
2、永固红Ｆ3ＲＫ、永固红Ｆ5ＲＫ和炭黑等颜料,各种硫酸钡、碳酸钙、高岭土、滑石粉、云母粉等填料,及其不同用量对聚酯环氧粉末涂料性能的影响。1 实验部分• 原材料 本试验选择50∶50聚酯环氧粉末涂料配方,聚酯树脂选用高酸值(72ｍｇＫＯＨ/ｇ)树脂,环氧树脂选用环氧值012的Ｅ-12树脂。消光粉末涂料选用聚酯树脂(酸值为33ｍｇＫＯＨ/ｇ)、Ｅ-12环氧树脂和环脒酸酐消光固化剂体系。在上述2个体系中都使用流平剂(503)、光亮剂(701)和安息香等助剂,然后改变颜填料品种和填料用量。1.2 试验
3、设备 30ｍｍ双螺杆挤出机;小型高速微细粉碎机;粉末涂料胶化时间和熔融水平流动性测定仪;ＴＣ-ＰＥＡ全自动测色色差计;高压静电粉末喷涂设备;ＷＧＧ60光泽度仪等。1.3 试验方法 按配方称取300ｇ原料,经预混合,用Φ30ｍｍ挤出机熔融挤出混合,压片冷却,然后用小型高速微细粉碎机粉碎,用180目标准筛过筛,制得粉末涂料。测定粉末涂料的胶化时间和熔融水平流动性。采用高压静电粉末喷涂设备,在50ｋＶ电压下将粉末涂料静电喷涂在05ｍｍ冷轧钢板上,有光粉末涂料在180℃固化15ｍｉｎ,消光粉末
4、涂料在190℃固化15ｍｉｎ,冷却后在室温下测定涂膜性能。2 结果与讨论2.1 不同型号钛白粉的影响钛 白粉是白色聚酯环氧粉末涂料常用的白色颜料。选择常用的白色聚酯环氧粉末涂料配方,对不同类型的钛白粉Ａ0101、Ｒ940、Ｒ902、Ｒ244、Ｒ930和Ｒ706进行比较试验,其结果见表1。 注:钛白粉用量为24%,填料为沉淀硫酸钡,颜填料用量为30%。 由表1可见,不同类型的钛白粉,由于制造工艺、晶型和表面处理方法不同,它们的化学成分和性质不同,对聚酯环氧粉末涂料的化学反应活性和分散性影响不同,
5、对粉末涂料的胶化时间和熔融水平流动性有明显的影响,对涂膜的流动性、光泽、色差和耐冲击性也有影响。试验数据表明,锐钛型钛白粉(Ａ0101)配制的粉末涂料比金红石型(Ｒ型)钛白粉配制的粉末涂料活性大,胶化时间短,熔融水平流动性小,涂膜平整性差,光泽低。金红石型钛白粉之间的技术指标也有明显的差别。因此,根据粉末涂料性能的要求,选择能够满足粉末涂料和涂膜性能要求的钛白粉品种是很重要的。试验还表明,消光聚酯环氧树脂粉末涂料中,锐钛型钛白粉比金红石型钛白粉更易使涂膜变色或泛黄,因此这种涂料体系最好使用金红石型钛白
6、粉。2 颜料品种的影响为 了比较不同颜料品种对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响,以钛白、中铬黄、铁绿、铁红、铁黄为一组,以耐晒黄Ｇ、酞菁绿、酞菁蓝ＢＧＳ、大红ＢＢＮ、艳红、永固红Ｆ3ＲＫ和永固红Ｆ5ＲＫ为另一组进行试验,其结果分别见表2和表3。3 有机颜料对聚酯环氧粉末涂料的影响 对比性能耐晒黄Ｇ酞菁绿酞菁蓝ＢＧＳ大红ＢＢＮ艳红永固红Ｆ3ＲＫ 永固红Ｆ5ＲＫ颜料用量/%21212121212121颜填料用量/%303303303303303303303胶化时间(180℃)/ｓ熔融水平流动性
7、(180℃)/ｍｍ2膜外观 表2、3结果表明,各种颜料对聚酯环氧粉末涂料反应活性有不同的影响,而且颜料的吸油量和分散性的差别影响到粉末涂料的熔融水平流动性和涂膜的流平性、光泽和耐冲击性。因此,在粉末涂料配方设计中应充分考虑颜料对粉末涂料和涂膜性能的影响。另外,炭黑也是常用的黑色颜料。选择高耐磨炭黑、日本ＭＡ-100炭黑、高色素炭黑、德国ＸＰＢ90炭黑等进行试验,结果表明:不同品种的炭黑对聚酯环氧粉末涂料的胶化时间、熔融水平流动性没有明显的影响,对涂膜的外观、光泽和耐冲击性也没有明显的影响,只是对色差有
8、明显影响。2.3 填料品种的影响 填料是聚酯环氧粉末涂料的重要组分之一,除了白色粉末涂料外,大部分有色粉末涂料中,填料用量高于颜料用量,填料对粉末涂料和涂膜性能的影响也不可忽视。2.3.1 填料品种的影响 选择沉淀硫酸钡、消光硫酸钡、轻质碳酸钙、消光重质碳酸钙、超细高岭土、滑石粉和云母粉,对聚酯环氧粉末涂料体系和涂膜性能的影响进行比较,其结果见表4。 填料品种对聚酯环氧粉末涂料的影响对比性能沉淀硫酸钡消光硫酸钡轻质碳酸钙消光重质碳酸钙超
