气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响及应用

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1、气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响及应用江苏兰陵高分子材料有限公司陈明峥金顺玉程军潘锎周建新1、前言气相二氧化硅，又叫气相白炭黑，分子式是SiO2,是多孔性、耐高温、无毒无味的白色蓬松粉末。气相二氧化硅由于粒径很小（粒径在7～40nm），因此比表面积大(100～400m2/g)，表面能大，表面吸附力强；同时它具备纯度高(二氧化硅含量不小于99.8%)，化学稳定性、补强性、耐磨性、松散性、增稠性、以及特殊的触变性等特点，在橡胶、塑料、涂料、医药等领域得到广泛应用。由于气相二氧化硅的上述特点，在一般涂料和粉末涂料中也是常用的助剂。在粉末涂料中主要利用气相二氧化硅比表面积

2、大和吸油量大等的特点，在粉末涂料中最常用的是作为松散剂（疏松剂），在制造粉末涂料时，在漆片的粉碎过程中干法分散到粉末涂料产品中；还有时加到配制粉末涂料的原材料中，用熔融挤出混合的方法分散到粉末涂料中去。另外，还利用气相二氧化硅降低粉末涂料熔融水平流动性的作用，作为涂膜边角覆盖力改性剂添加到粉末涂料中使用。气相二氧化硅对不同树脂型粉末涂料及涂膜性能的影响是有明显差别的，在本文中主要论述气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响及应用试验情况。2、试验部分2、1试验用原材料我们选用经典的白色聚酯环氧粉末涂料配方原料，气相二氧化硅选用无锡、湖州龙祥公司的，还有德国徳固赛公司Aer

3、oSil200（亲水性，简称AS200）和AeroSilR972（疏水性，简称R972）,上海迪祥公司HB215（疏水性）和广州天珑公司A200等六个品种。2、2试验方法我们选择经典的聚酯环氧粉末涂料的白色配方，经过试验室粉末涂料制备方法制备，用180目标准筛过筛，测定粉末涂料胶化时间和熔融水平流动性，然后粉末涂料在0.5mm冷轧钢板上静电喷涂后,在规定条件下烘烤固化制备试验样板，测定涂膜各种性能。3、结果与讨论3、1气相二氧化硅品种的影响我们选用不同商家的五个品种气相二氧化硅，在经典的白色聚酯环氧粉末涂料配方体系中，固定气相二氧化硅以外的所有配方的组成和用量（包括气相二氧化硅

4、的用量），只改变气相二氧化硅的品种配制粉末涂料，测定粉末涂料和涂膜的性能，比较不同气相二氧化硅对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响，其试验配方和试验结果见表1。表1白色聚酯环氧粉末涂料试验配方（质量份）和不同商家气相二氧化硅对粉末涂料和涂膜性能的影响配方编号12345聚酯树脂-1100100100100100环氧树脂E-12100100100100100通用流平剂4.04.04.04.04.0分散剂2.02.02.02.02.0脱气剂1.01.01.01.01.0金红石钛白7575757575沉淀硫酸钡5050505050群青0.400.400.400.400.40气相二氧化硅3

5、.5无锡产3.5湖州龙祥产3.5（AS200，亲水性）3.5（HB215，疏水性）3.5（R972，疏水性）粉末胶化时间/s585548563400384粉末熔融水平流动性/mm25.626.025.926.025.2固化条件/℃/min190/15190/15190/15190/15190/15涂膜外观轻橘纹轻橘纹轻橘纹轻橘纹轻橘纹涂膜光泽/%97.498.698.998.799.0涂膜冲击强度/cm+50-50+50-50×+50-50×+50-50+50-50×注：+50正冲通过-50反冲通过+50×正冲不通过-50×反冲不通过从上述表1的试验结果说明，不同商家不同规格的

6、气相二氧化硅对粉末涂料熔融水平流动性的影响比较小，没有明显大的差别，然而对粉末涂料的胶化时间的影响差别很大，两者之间有的相差达到200秒。这是因为不同商家不同规格气相二氧化硅的制造工艺、表面处理方法不同、比表面积等技术指标的差别较大，气相二氧化硅的活性差别很大，这就影响到粉末涂料的活性所引起的。亲水性的气相二氧化硅与疏水性的气相二氧化硅进行比较时，亲水性的气相二氧化硅比疏水性的气相二氧化硅对粉末涂料胶化时间的影响大，更容易使粉末涂料的胶化时间变长，例如德固赛公司的亲水性的气相二氧化硅AS200的胶化时间是563秒，而疏水性的气相二氧化硅R972的胶化时间是384秒，两者相差17

7、9秒。另外，气相二氧化硅品种对粉末涂料涂膜外观和光泽的影响比较小，但对涂膜冲击强度的影响还是比较大的。因为气相二氧化硅的不同品种对聚酯环氧粉末涂料和涂膜性能的影响差别较大，所以对不同的配方体系必须要选择合适的气相二氧化硅品种，还要考虑选择合适的用量，才能满足涂膜性能指标的要求。特别是添加气相二氧化硅以后虽然改进了粉末涂料的松散性和储存稳定性等性能，但是粉末涂料的活性降低，冲击强度等性能可能降低，根据配方的具体情况和涂膜性能，有时必须适当添加促进剂等措施保证粉末涂料的活性和涂膜的冲击强度等性能