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1、粉末涂料的配方设计 粉末涂料应用十分普及，在许多领域正在逐步替代含溶剂涂料等传统涂料，几十年的发展，粉末涂料技术已很成熟，这里简要介绍基本配方（通用型）设计和部分重点市场的配方设计（实用型）、试验过程等。 一、 粉末涂料基本配方设计要点 1、 环氧型粉末涂料 环氧粉末是热固性粉末最早研发和形成市场的粉末品种，一般是基于双酚A型环氧树脂，按照常见的看法。环氧粉末分为功能型和装饰型两类。、 功能型环氧粉末近年来发展迅速，主要应用在防腐（输油输气、管件和阀件、钢筋等）领域、电子（元件等）和电气领域（汇流排和母线等）。功能型环氧粉末的基础树脂除双酚A型环氧树脂，也经常采用改性环氧如酚醛环
2、氧树脂、橡胶弹性体环氧树脂等，具体在后面“功能型环氧粉末”有较具体的叙述。 装饰性环氧粉末目前并不普及，一般应用于特殊效果如水纹（绵绵漆）和裂纹粉末、浴室把手罩光透明粉和铸铁件表面花纹（如缝纫机机头用皱纹）等。 凡是在一定温度（110～200℃）下能与环氧基反应的化合物，都可以作为环氧粉末的固化剂，而事实上适合环氧粉末的固化剂主要品种有胺类（双氰胺、改性或加速双氰胺），酸酐（芳香族酸酐、脂环族酸酐等）酰肼（葵二酸二酰肼、己二酸二酰肼等）、咪唑类（往往作促进剂）和有机酚类固化剂等几类，根据不同的技术要求而选择相应的固化剂，同时要选择合适的固化促进剂配合，满足各种实际需要和固化条件，促进剂也有
3、很多种类，如乙酰丙酮金属盐【M (AA)n】、三苯基膦（TPP）及其鏻盐、芳基异氰酸酯的加成物(取代脲)、2-苯基咪唑啉以及二甲基咪唑等。 2、 环氧/聚酯型（混合型）粉末 当前在国内还是生产量最大和使用面最宽的品种。配方设计主要从涂层各项性能要求和售价成本入手。相关技术和配方在前后有关章节中有具体说明。 二、常见配方 实用型主要以耐候性粉末、白色家用电器粉末（以微波炉为例）、基础美术型粉末、户内外高透明粉末为基本内容，针对功能型粉末再作重点介绍，这是由于功能型粉末（以环氧粉末为主）实际应用领域和市场近来扩展很快，用途和性能不断提高，是目前重要的研发方向之一，同时也
4、是能够取得较好经济效益的重要途径。 （一） 耐候性粉末（以建筑铝型材为例） 建筑型材以优异的耐久性、装饰性和加工成型性，广泛应用于建筑物的各个方面。而铝合金型材又因加工性能佳、质轻等优点，用量占金属型材的80%以上，粉末涂料在铝型材方面的应用得到了迅速增长。目前，铝型材表面处理是阳极氧化、电泳涂装及粉末喷涂三种处理方式，每一种方式都各有优势，就环保方面看，粉末涂料更具优势，同时粉末涂料在色彩、花纹、光泽度等方面可选择性好，得到了各行人士的喜爱。具有代表性的粉末涂料品种有环氧型、聚酯型、丙烯酸型及有机硅树脂型等。作为实际应用，如铝框架、门窗、阳台、走廊、隔墙板等高防腐蚀性铝型材，大多数采用聚
5、酯、丙烯酸粉末涂料；此外，由于环氧树脂粉末涂料具有优异的附着性、防腐蚀性，但耐候性较差，用于户内或者作为底漆。 建筑型材粉末涂料选用的聚酯树脂为饱和型的，按其端基分为端羧基型（—COOH）和端羟基型（—OH）两类。低酸值（20～45mgKOH/g）的聚酯用异氰脲酸三缩水甘油酯（TGIC）、羟基酰胺作固化剂（Primid或HAA），端羟基（—OH）聚酯采用已内酰胺封闭的异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）多元醇预聚物作固化剂，制备耐候性卓越的纯聚酯粉末涂料。 根据粉末涂料耐候要求，国外通常按照佛罗里达天然曝晒测试结果分成三级： 1. 标准型耐候粉末涂料（可以通过佛罗里达曝晒实验标准1～2a）
6、2. 改进型耐候粉末涂料（可以通过佛罗里达曝晒实验标准2～3a） 3. 超耐候型耐候粉末涂料（可通过佛罗里达曝晒实验标准5a以上） 国内我们一般依据GB/T 1865-1997《色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露》（滤过的氙弧辐射），对相应的粉末涂料作耐候性评估。 设计耐候好的型材粉末涂料，第一步是原辅材料的选择，没有性能可靠的材料，就无法保证粉末的基本品质。根据国内各地气候条件，这里我们提供比较适合的原料选择，见表11-5。较典型的白色和灰色参考配方见表11-6。 表11-5 铝型材粉末原料选择 型号 特征简述 适用范围 供应商 聚酯树脂选择 P5200
7、 羧基聚酯树脂，酸值约35mgKOH/g 通用耐候粉末，高光和平光，适于静电喷涂，普通流平，TGIC固化 昆山 DSM P5201 羧基聚酯树脂，酸值约35mgKOH/g 通用耐候粉末，高光和平光，适于摩擦带电喷涂，普通流平，TGIC固化 昆山DSM EL6600 羧基聚酯树脂，酸值约35mgKOH/g 耐候性稍低，高光和平光，适于静电喷涂，普通流平，TGIC固化 广州南方树脂 P855 羧基聚酯树脂，酸值约35mgKOH/g 通用耐候粉末，静电摩擦都适用，多用于砂纹和皱纹粉，用烷基酰胺固化 昆山DSM P9335 羧基聚酯树脂，酸值约35mgKOH/g 与P
8、5200接近，价格有优势，TGIC固化 杭州中法 P3005 羧基聚酯树脂，酸值约35mgKOH/g 透明粉专用，适于静电喷涂，TGIC固化，流平稍差 昆山DSM CE3099 羧基聚酯树脂，酸值约27mgKOH/g 耐候性稍低，静电摩擦都适用，多用于砂纹和皱纹粉，用烷基酰胺固化 浙江天松 固化剂选择 PT710 白色颗粒，EEW约110，熔点约92℃ 低酸值聚酯树脂固化剂，用于耐候性好的粉末，流平性中 瑞士汎达 PT810 白色颗料，EEW约108,熔点约96℃ 低酸值聚酯树脂固化剂，用于耐候性好的粉末，流平性好 瑞士汎达 TGIC 白色粉状，
9、EEW约110，溶点约93℃ 低酸值聚酯树脂固化剂，耐候性同PT710,流平性中 常州牛塘 XL552 白色粉状，羟值约84mgKOH/g,溶点约122℃ 低酸值聚酯树脂固化剂，耐候性同PT710,多用于砂纹和皱纹 美国罗门哈斯 T105M 白色粉状，羟值约84mgKOH/g,溶点约122℃ 低酸值聚酯树脂固化剂，耐候性同国产TGIC，多用于砂纹和皱纹 宁波南海化学 AG500 GMA型丙烯酸树脂，EEW约530 羧基聚酯消光固化剂，可得30。以下的任何光泽 广州南方树脂 B1530 灰白色固体 羟基聚酯固化剂，流平好，耐候性高 德国赫斯 主要助剂选择
10、BENZOIN 安息香（苯偶因），粉末脱气剂 用于平光类粉末，消除涂料固化过程中的气泡 宁波南海化学或韩国美源 PV88 丙烯酸酯类流动助剂，为均聚物 用于平光类粉末，消除涂料固化过程中的流平缺陷如缩孔和麻点等 德国获利化学 PC-100 丙烯酸酯类流动助剂，为共聚物 用于平光类粉末，消除涂料固化过程中的流平缺陷如缩孔和麻点等 广州南方树脂 9615A 酰胺改性的聚乙烯蜡 提高涂层抗划伤性和粉末音的滑爽性 德国科莱恩 PE520 低分子量聚乙烯 提高涂层抗划伤性和粉末音的滑爽性 德国科莱恩 TEX61 聚四氟乙烯蜡，白色粉状 加入配方中得到砂纹
11、美国三叶 TF1830 聚四氟乙烯蜡，白色粉状 加入配方中得到砂纹 德国路博润 CAB-551-0.2 醋丁纤维素，白色粉状，熔点140℃ 加入配方中得到锤纹 美国伊士曼 BP-881 钠基有机硼润土，浅黄色粉末 起砂助剂，一般加入量为0.5%～3% 浙江华特 R-972 气相二氧化硅，白色微细粉末 提高粉末的流动性和带电性 德国德固萨 Oxide C 气相三氧化二铝，白色微细粉末 提高粉末的流动性和摩擦带电性 德国德固萨 DT3329 改性低分子量蜡消光剂 降低粉末涂层的光泽 瑞士汎达 Tinuvin 144 紫外线吸收剂 适于透明粉末涂
12、料，提高涂料的抗老化性能 瑞士汎达 Castor Oil 氢化蓖麻油 调整粉末的流动性和改善粉末的边缘包覆力 国产 钛白粉 CR-828 金红石型钛白粉，含量93% 白色颜料，优良的耐候性 美国科美基 R-706 金红石型钛白粉，含量94% 白色颜料，优良的耐候性 美国杜邦 ZR-940+ 金红石型钛白粉，含量94% 白色颜料，优良的耐候性，分散性好 镇江太白 填料 TL-2500 多孔粉石英，粒径偏细 降低成本，提高粉末的硬度、吸附。有一定的消光作用 上海维特锐实业 TL-1250 多孔粉石英，粒径中等偏细 降低成本，提高粉末的硬度，增加粉
13、末涂料物理力学性能 上海维特锐实业 TL-400 多孔粉石英,400目 填充料，降低成本，代替硫酸钡达到环保要求 上海维特锐实业 颜料 330R 炭黑，蓝相 黑色颜料 美国卡博特 MA-100 炭黑，红相 黑色颜料 日本三菱 4920 氧化铁黄 黄色颜料，较灰暗 德国拜尔 3110 氧化铁红 红色颜料，较灰暗 德国拜尔 5019 柠檬铬黄 黄色颜料，较鲜艳 加拿大DCC 5034 中铬黄 黄色颜料，较鲜艳 加拿大DCC 103 中铬黄 黄色颜料，较鲜艳 上海 502 柠檬铬黄 黄色颜料，较鲜艳 上海 Cr2O3 三
14、氧化二铬 氧化铬绿，较鲜艳 上海凯丽 GMX-15-SQ CI 黄34 康纳铬黄 瑞士汽巴 GLH-74-SQ CI 红34 康纳钼铬红 瑞士汽巴 3230S 钼铬红 红色颜料，较鲜艳，耐光性好 德国巴斯夫 635T 氧化铁棕 棕色颜料，较灰暗 德国拜尔 Violet B 永固紫 紫色颜料 瑞士汽巴 GNX 酞菁绿 绿色颜料 德国科莱恩 Orange G 有机橙 橙色颜料 德国赫司特 Yellow 10G 有机黄 黄色颜料 德国赫司特 SG-721 酞菁绿 绿色颜料 日本油墨 L7072D 酞菁蓝 蓝色颜料
15、 德国巴斯夫 表11-6 较典型的白色和灰色参考配方（高光型） 组份 质量份 组份 质量份 P9335 300 P5200 610 PT710 22.5 PT710 46 PV88 3.9 PV88 8 Benzoin 2.6 Benzoin 5 9615A 0.7 BaSO4,10HB 72 CR 828 165 9615A 3 BaSO4,5HB 28.6 CR 828 220 4920 5 GNX GREEN 0.4 -- -- 103 1.5 -- --
16、 黄45-SQ 1 合计 528.3 合计 966.9 依照上述配方经标准工艺生产和严格检验，粉末具有性能如下： 1. 具有十分优异的柔韧性，防腐蚀性； 2. 卓越的户外耐候性（抗紫外光降解），十分优良的装饰性和经济效益； 3. 该产品与铝材及镀锌底层有良好的附着力，无需底漆； 4. 涂膜的物理机械性能和耐化学药品性能好。 详细性能指标如下： 外观（目测） 色泽均匀疏松 密℃ 1.2～1.6g/cm3 粉末细℃（180目筛余物） <0.5% 储存稳定性（35℃以下
17、 12个月 试验项目 Qualicoat 指标 涂膜厚℃ 60～80um 60。光泽度 >85%(高光) 抗冲击性能 490N·cm 弯曲性能 3mm 杯突试验 ≥7mm 附着力（划格法） 0级 压痕硬度 ≥80 耐盐雾试验（1000h） 在10cm划痕中有小于16mm2腐蚀 耐候试验 1年，朝南倾角5。清洗样品测试保光率≥50% 人工加速老化试验（1000h） 失光率≤50%（依据GB/T 1865-1997） 其涂装方法：采用认可的涂装机械，按照产品说明和技术说明在正常条件下进行施工，该产品可形成平整有光或无光的涂层，完全符合甚至超过Qualicoat标准的技术指标。 推荐固化条件：190℃/20min,200℃/15min.。
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