一种低温固化锤纹粉末涂料的制备与性能研究

data-full-width-responsive="true"> 0　前　言粉末涂料与传统溶剂型涂料相比，具有无溶剂、利用率高、易实现自动化生产等优点。但同时粉末涂料在施工方面必须要求高温烘烤固化，通常在180～200 ℃，不但违背了节能减排的倡导且无法应用于热敏材质的涂覆。如何降低粉末涂料固化温度达到节省能源和扩大应用范围，一直是粉末涂料的发展方向之一。本实验介绍了一种由环氧树脂和酚类固化剂制备的低温固化锤纹粉末涂料。其性能符合HG/T20062006，降低生产能耗同时又能为客户提供高装饰性。可应用于MDF、玻璃纤维等热敏底材或含有橡胶、塑料、PVC等无法承受高温的工件表面涂装。1　实验部分11　主要原材料环氧树脂(E-12)：工业级，市售；环氧树脂(CYD-014U、CYD-804L)：工业级，巴陵石化；环氧固化剂(V-205、V-2089、V-209)：工业级，金辰化工；固化促进剂(二甲基咪唑)：工业级，金辰化工；流平剂(KC758)：工业级，景成化工；硫酸钡(沉淀硫酸钡)：工业级，嘉信化工；酞菁绿(BG7-A)：工业级，比卡乐；铝粉(PCR901、PC150、PC100、PC20)：工业级，德国爱卡；皱纹剂(KC4030P)：工业级，景成化工；皱纹剂(CAB-551-02)：工业级，伊士曼。12　低温固化锤纹粉末涂料参考配方经查阅文献资料和前期实验数据积累，初步确定低温固化锤纹粉末涂料参考配方，具体如表1所示。13　实验设备及仪器电子天平(TC3K)：常熟市双杰测试仪器厂；双螺杆挤出机(SFJ-32N)：烟台远丰机械有限公司；多功能粉碎机(YB-700)：永康市速锋工贸有限公司；高压静电喷枪(CQ-SJ5)：深圳市成企鑫科技有限公司；电热鼓风干燥箱(WGL-125B)：天津市泰斯特仪器有限公司；涂膜冲击器(QCJ)：天津鸿聚利试验设备厂；涂膜划格仪(QFH)：天津市精科材料试验机厂；涂膜圆柱弯曲试验器(TWZ-8型)：天津北方试验机厂；杯突试验仪：德国BYK；耐湿热试验箱：英国sheen；盐雾试验箱(F-120S)：东莞市精卓仪器有限公司。14　粉末涂料制备工艺按配方称取原材料，在高速混合机中预混合6min，经过双螺杆挤出机熔融挤出，压片机冷却，粗破碎，然后由多功能粉碎机粉碎，过160目筛，收集筛后粉末即可。15　样板的制备方案一：采用内挤皱纹剂的方式。过筛后的粉末涂料可直接使用高压静电喷枪喷涂到干净平整的马口铁板上。方案二：采用外混皱纹剂的方式。过筛后的粉末涂料按比例添加皱纹剂，均匀混合后使用高压静电喷枪喷涂到干净平整的马口铁板上。上述两种方案涂膜膜厚控制在80～100 m，经120 ℃烘烤20 min得到样板。样板置于温度为21～25℃及相对湿度为45%～55%的恒温恒湿环境中，放置24 h，按标准测试各项性能。2　结果与讨论21　环氧树脂的选择环氧树脂种类很多，复合材料工业上使用量最大的环氧树脂是缩水甘油醚类环氧树脂。按单体结构可分为线型酚醛环氧树脂、双酚A型、双酚F型、双酚S型、氢化双酚A型、有机硅改性环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂7大类[1]。粉末涂料应用最广泛的是双酚A型缩水甘油醚树脂，两末端的环氧基赋予反应性，醚键赋予耐药品性，羟基赋予反应性和黏结性，双酚A骨架给予树脂极好的耐热性和强韧性，环氧基能与多种材料表面形成化学键所以具有极好的附着力。低温固化锤纹粉末涂料烘烤温度在120 ℃，要求环氧树脂具有较高的反应活性，同时具有合适的软化点。本实验选取3种不同厂家不同牌号的环氧树脂与特定的固化剂按照参考配方制粉，在120 ℃、20 min条件下固化得到样板，从耐冲击性、附着力、硬度和涂膜外观等方面进行树脂筛选，实验结果如表2所示。由表2结果可以看出，使用E-12和CYD-014U环氧树脂虽然耐冲击和附着力满足要求，但树脂黏度低，成膜后纹路不够清晰、立体感差；CYD-804L各项性能满足要求且纹路清晰、立体感强。故选用CYD-804L进行后续实验。