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乙撑双硬脂酰胺在粉末涂料中的应用 [复制链接]

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摘要:分析了粉末涂料涂膜表面产生缺陷的原因,介绍了乙撑双硬脂酰胺(EBS)在粉末涂料中的应用。引言粉末涂料厂家采取调整涂料配方等措施降低涂料生产成本,也有一些树脂厂商对其产品进行低成本改造。然而有些不合理的改造造成了树脂混容性变差,树脂对颜填料分散性能下降。导致涂膜表面出现了各种缺陷,如雾影、针孔、细微纹理、不同批次间粉末互相干扰等。防止粉末结团/疏松、流动、分散▼1、涂膜表面缺陷原因分析高光泽粉末涂料经常会出现雾影现象。这是由于涂膜表面产生了许多针孔或细微的纹理对光线的漫射形成的光学现象。消除了针孔或这些细微纹理,雾影问题也就解决了。对某个阶段生产的所有高光泽粉末涂料(包括混合型的和纯聚醋的)进行℃,4h的挥发分测定。结果发现,这些粉末涂料无论是否有针孔或细纹(有的表面光洁度非常好),其挥发分基本都是0.4%左右,最高达0.47%。由此得出结论:因挥发分造成的粉末涂料针孔是非常少的,可以说是微乎其微。实验发现,大部分针孔和细纹是在物料挤出后与不同的聚醋穿插和干扰造成的。还发现,在制备小样时,特别是下料量小的情况下更容易出现这些问题。胶凝时间差别越大的粉末之间的干扰越严重。而将这种混合粉末再次挤出,这种干扰现象就很小,甚至可以消除。生产中还发现,采用同一厂家的环氧树脂和同一型号的聚醋,在大批量生产一种粉末涂料的过程中,也会出现涂膜表面的针孔和细纹时有时无、时多时少。颜填料体积浓度高易产生这种现象。高光泽样板刚从烘箱里取出来时非常光洁,随着板面逐步的冷却,有些板就会显现出针孔或细纹的现象。这是因为粉末涂料受热升温到某一温度时开始熔融,由于热量的交换和在表面张力差的情况下产生无数个细小湍流(贝纳德窝)。随着温度的上升,粉末涂料继续熔融、湍流、流平,并在某一温度下,树脂开始发生交联反应。涂料的勃度开始增加,随着温度的升高和时间的延续,戮度越来越大,湍流和表面张力平衡的速率也越来越慢直至停止,粉末涂料开始出现胶凝状态,再随着温度的升高或保温时间的延续,树脂的交联反应速率趋于零。因此若将不同的粉末涂料混合,粉末涂料之间的固化速率差别较大,固化时一部分涂料先胶凝固化,而另一部分涂料处于湍流状态,于是两者形成了界面。涂膜全部固化后界面被固定,出现凹凸或褶皱,光照时形成阴影,若界面很小时凹凸或褶皱看不出来;界面再大一些肉眼看上去就是针孔,足够大时肉眼看是细微纹理。倘若将这种混合粉体再熔融挤出一遍,这种界面就分散变小。此外如果挤出机的捏合混炼效果不好,特别是在颜填料体积浓度高的时候,颜填料的分散很不均匀,低者烘烤时易形成湍流,高者不易或不能形成湍流,从而形成界面,造成凹凸或褶皱,出现了针孔或细纹现象。另外树脂也有影响:①市场上销售的有些树脂为了实现低温快速固化,在树脂出釜前加人不同的促进剂,如咪哇或咪哇脱类等。用这种树脂配制的粉末胶化时间比较短,烘烤时湍流比较困难,容易形成界面,特别是涂膜比较厚时,更容易形成界面,造成凹凸或褶皱,出现涂膜针孔或细纹现象。②有些树脂体系豁度大,颜填料很难分散均匀,烘烤时涂料粒子的湍流有差别,形成界面并出现凹凸或褶皱,伴随出现涂膜针孔或细微现象。③不同批次间,树脂反应基团含量的指标差别较大,造成配方不准,固化成膜后涂膜中含有不同程度未反应的热塑性树脂,或者是在制作小样时把清机的树脂也掺入磨粉,使粉末涂料中某种树脂过量。在冷热变化过程中,由于热塑,胜树脂的收缩率大于热固性树脂,涂膜在冷却后由于收缩率差异形成凹凸或褶皱,使涂膜产生针孔或细纹。这也是高光泽样板刚从烘箱里取出来时非常光洁,随着板面逐步的冷却,板面显现出针孔或细纹的原因。2、涂膜缺陷的解决办法2.1生产工艺为消除针孔或细纹,一方面要做到仔细清机,重点放在清理压片辊以后的部分,磨膛的清洗需要特别认真,换大类品种时尤为如此;另一方面原料选择要注意,特别是颜填料,最好选择正规厂商提供的产品,选用稳定、耐温、易分散的产品,配方要合理。应当根据挤出机的效果和工艺确定颜填料用量;同时应学会看板,结合材料、工艺、配方、环境来看板,这样才能准确地找出问题所在。2.2选用助剂(1)润湿促进剂(或光亮剂)的加人可提高涂膜表面清晰度,降低体系勃度,提高树脂与颜填料的湿润度,尽可能减少界面的形成和存在。(2)脱气剂如SA、W一1以及安息香等的加人有助于粉末涂料在成膜之前尽可能将可挥发的小分子物质排出,减少板面针孔等其他缺陷的出现。(3)表面改性剂乙撑双硬脂酰胺在添加量0.5%一1%时可明显提高粉末涂料的抗干扰性,降低体系勃度,提高成膜后的板面流平,减少涂膜针孔,提高板面光泽。3、实验与分析3.1实验配方本文分别就混合型体系和纯聚醋体系的实验配方,见表1。3.2样粉和样板的制备实验样粉是用实验级SIJ一30双螺杆挤出机制备的。挤出条件:Ⅰ/Ⅱ区,90/℃;螺杆转速r/min。粉末经碾磨过目筛,用日本产Yasumoto(安本)静电喷枪50-70kV下喷涂于样板上,室内用涂料按0C,20min工件温度)固化,室外用涂料按℃,巧min工件温度)固化。基板采用0.5mm厚的Q-板。3.3涂膜测试标准光泽:GB/T-();耐冲击性:GB/T-;耐沸水:GB/T.4-0;表面流平性能:目测;耐盐雾性:GB/T-。3.4结果及分析3.4.1混合型体系EBS用于混合型体系粉末涂料可提高涂膜耐水性、耐盐雾性以及抗结块性、抗针孔性、板面流平性。试验结果表明,配方1、3制成的样板在膜厚85um以上出现针孔涂膜,流平不佳;配方2、4制成的样板在膜厚um以上才出现涂膜针孔,涂料的流平、光泽均较好。对配方1、2、3、4的样板进行了lh的水煮试验,试验对比结果见表2、表3。通过分析表2、表3,说明EBS可大幅度提高涂膜耐水煮性能。通过差热分析DSC技术测得配方1、2、3、4涂料的Tg分别为53.2℃、55.2℃,54.2℃、55.8℃。试验结果说明EBS不会影响涂料的贮存稳定性。EBS对涂膜耐中性盐雾性的影响,见表4。表4说明,EBS对提高涂膜耐中性盐雾性能有独特效果。3.4.2纯聚酯体系EBS对涂膜户外粉末涂膜性能的影响,见表5aEBS在TGIC和Primid的纯聚醋体系中应用也能获得非常好的效果。不同批次间树脂活性只存在微小差异,相对于混合型粉末涂料而言,纯聚酚粉末涂料更容易出现混粉失光、针孔和凹凸或褶皱等板面缺陷。如果在体系中加人EBS可大幅度提高涂料的抗干扰性(批次间混容失光问题)、板面清晰度、耐水煮性和耐中性盐雾性能等,而涂膜户外老化性能则保持不变。试验发现:配方5、7厚度达到um时涂膜出现针孔,而配方6、8在厚度um时涂膜才出现针孔,而且涂膜表面流平好、清晰度高、抗泛*性好。4、结语通过实验分析,乙撑双硬脂Fft胺(EBS)在粉末涂料中具有多种功能,可起抗结块作用,提高粉末涂料的Tg以实现更好的贮存稳定性;起防腐蚀作用,可提高涂膜的耐盐雾性及耐水性;起表面增光作用,可提高粉末涂膜表面的光滑性及光泽,减少表面缺陷。来源:廊坊新华特种涂料有限公司往期干货:食品级热固性聚酯粉末涂料的研制及应用如何降低应用粉末涂料成本,提高企业竞争力?工艺技术:粉末涂料涂装常见问题预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
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