一號站登錄網站_戶外超低溫固化消光粉末塗料研究

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慧正資訊:本文概述了戶外低溫固化(160℃×15min)消光粉末塗料的研究進展,為了充分滿足客戶需求且響應國家節能減排政策,進一步介紹了戶外超低溫固化(140℃×15min)消光粉末塗料的研製工藝和理化性能。

粉末塗料低溫固化與超低溫固化是當下各原材料廠商和粉末廠商研發的主要方向和主要目標,其優勢不僅滿足客戶現場應用需求,更是響應國家節能減排政策。且其應用領域較廣,如工程机械(ACE)行業、中密度纖維板(MDF)和5G特殊散熱材料等。

目前,國內外就戶外低溫固化消光粉末塗料的研究鮮有報道,且國內戶外低溫固化消光劑供應商也正處於初步研發階段,而戶外常溫固化消光劑在低溫固化條件下發揮的作用微乎其微。

現階段常見的戶外低溫固化消光粉末塗料的製作工藝為羥烷基酰胺(HAA)或異氰脲酸三縮水甘油酯TGIC)雙組份干混消光,其光澤無法做到無光;

另外一種工藝是一步法高低酸值低溫固化消光,能達到這種技術的原材料廠商少之又少;而單純的低溫固化消光劑產品還處於研製階段,仍有許多難題需要攻關。

1  戶外低溫(160℃×15 min)消光粉末塗料的研究進展

1.1 HAA&TGIC雙組份干混低溫消光

HAA雙組份干混低溫消光技術比較成熟。如湛興(Allnex)、帝斯曼(DSM)、昕特瑪(Synthomer)等廠商均有此類產品。

其中昕特瑪干混低溫消光技術可做到光澤15%,表面細膩平整;TGIC 雙組份干混低溫消光技術較難,因其反應速率差,難以控制,擁有此類產品的廠商僅有湛興(Allnex)、帝斯曼(DSM)等。

1.2 一步法高低酸值低溫消光

目前,一步法高低酸值常溫消光的已有成熟產品,但一步法低溫消光仍鮮有報道。湛興(Allnex)、帝斯曼(DSM)也是近年來才擁有此項技術,白色光澤度可做到20%(60°)。

1.3 低溫固化消光劑

目前,戶外低溫固化消光劑國內各廠家仍然處於研發階段,雖在低溫條件下可以做到啞光,但其机械性能非常差,根本滿足不了客戶需求;而國外也僅有一兩家才剛發布戶外低溫固化(160℃x15min)消光新產品。

2  實驗部分

2.1 配方原材料

本研究通過選用進口低溫聚酯樹脂特殊助劑搭配進口低溫消光劑製得戶外超低溫固化消光粉末塗料,並且對比了不同種類固化劑和常溫聚酯樹脂之間的物化性能差異。

所用原材料及基礎配比如表1所示。

2.2 實驗設備

實驗設備:电子天平、混料機、擠出機磨粉機、靜電噴槍、烘箱、膜厚儀、光澤儀、衝擊儀、彎曲儀、杯突儀、UVB老化箱、PCI標準板。

2.3 實驗方法

按照設計配方A、B、C,稱取樹脂、固化劑、消光劑、各種助劑顏料進行預混合,熔融擠出,冷卻破碎,磨粉,再用靜電噴槍噴板固化后製得戶外超低溫固化消光粉末塗料樣板,固化條件140 ℃×15 min。

將製得的樣板冷卻到室溫後進行各項性能檢測。主要性能列示於表2,机械性能測試樣板圖片見圖1。

圖1為A配方的机械性能測試樣板圖片,經過大量不同原材料與不同用量配比配方測試對比可知:A配方所用原材料種類與用量配比為最優配方,其消光性能、机械性能、耐候性能及表面細膩光滑程度最佳。

3 結果與討論

通過不斷優化配方最終製得流平優異、机械性能優異、消光優異與耐候優異的戶外超低溫固化消光粉末塗料。

通過對比不同種類的固化劑1與固化劑2可知:兩者製得的超低溫消光粉末外觀流平細膩程度均比較優異,固化劑1製得的超低溫消光粉末具有更加優異的机械性能,而固化劑2製得的超低溫粉末具有更加優異的消光性能。

通過對比低溫固化和常溫固化聚酯樹脂可知:兩者製得的超低溫消光粉末塗料的机械性能與耐候性能無明顯差異,但低溫固化聚酯製得的超低溫消光粉末具有更加優異的流平性能,表面更加光滑細膩。

同時也測試了國內供應商提供的幾款戶外低溫消光劑,雖然其消光性能及流平性能可以達到研究要求,但其机械性能非常不理想,在這裏就不贅述了。

 4 結語

本文詳細介紹了國內外戶外低溫固化(160℃×15min)消光粉末塗料的研究進展及其消光方法,進一步介紹了戶外超低溫固化(140℃×15min)消光粉末塗料的研製工藝和理化性能。

通過測試該產品的戶外耐候性能達到了Qualicoat class 1 性能指標要求,可廣泛應用於建材、戶外傢具、展示櫃、燈飾等行業。

由於進口低溫聚酯樹脂與進口低溫消光劑面世不久,其原材料單價較貴,終端客戶難以接受,因此對於粉末廠商推廣較難,目前僅用於部分高端客戶與高端市場。

同時希望國內聚酯廠商與消光劑廠商能加大力度研發此類產品,儘快國產化,為國內市場貢獻出一份力量。

由於低溫與超低溫固化具有明顯的節能環保優勢,可極大地降低塗裝成本,因此戶外低溫與超低溫固化消光粉末塗料一直以來是原材料廠商和粉末同行重點研究的課題。

本文旨在通過測試數據給同行科研人員提供一些參考意見,繼而在後續的低溫消光研發項目中選取合適的樹脂與低溫消光劑。