戶外皺紋粉末涂料創(chuàng)新與發(fā)展(已修改)
2025-02-02 15:18 本頁(yè)面
【正文】 戶外皺紋粉末涂料創(chuàng)新與發(fā)展 商新學(xué) /20230926 WL系列胺封閉磺酸催化劑系國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，目前正在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)發(fā)明專利保護(hù)，未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿仿制及生產(chǎn)！ Innovating Developing in Outdoor Wrinkle Finish Powder Coatings 2023/2/13 1 講義內(nèi)容 在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的今天，停滯不前就是退步！唯有不斷地創(chuàng)新，才能進(jìn)步，唯有不斷地進(jìn)步才能有更好地發(fā)展！ 創(chuàng)新需要付出代價(jià)，這種代價(jià)可能遠(yuǎn)高于模仿或抄襲，但回報(bào)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者！因此，創(chuàng)新者需要采取一定措施來保護(hù)自己，以保證回報(bào)不至于落空！ 1皺紋粉末涂料概述 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 2戶外皺紋粉末涂料原料及固化機(jī)理 ┄┄┄┄┄ 4 3戶外皺紋粉末涂料及其創(chuàng)新型產(chǎn)品 ┄┄┄┄┄ 15 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 16 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 21 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 25 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 31 4戶外皺紋粉末涂料的應(yīng)用與研究 ┄┄┄┄┄┄ 36 ┄ 37 ┄┄┄┄ 38 ┄┄┄┄┄┄ 49 ┄┄ 50 ┄┄┄┄┄┄ 52 5戶外皺紋粉末涂料常見問題及對(duì)策 ┄┄┄┄┄ 53 2023/2/13 2 1皺紋粉末涂料概述 皺紋粉末涂料（ Wrinkle Finish Powder Coatings ）俗稱綿綿漆、水紋、皮紋粉末涂料。按被涂飾物應(yīng)用環(huán)境的不同，皺紋粉末涂料被分為戶內(nèi)型與戶外型兩大類。按粉末涂料成膜物質(zhì)化學(xué)類型可劃分為環(huán)氧樹脂型、環(huán)氧 /聚酯型、聚酯 /異氰酸酯 、聚酯/TMMGU型 以及丙烯酸樹脂型等。 前研制與應(yīng)用最為成功的是以環(huán)氧樹脂（ E）與普通雙氰胺（ DICY）、羥基封端聚酯樹脂（ P）與四甲氧基甲基甘脲（ TMMGU）樹脂為主要成膜物質(zhì)，分別在相應(yīng)催化劑作用之下形成的皺紋粉末涂料。由于 P/TMMGU型皺紋粉末涂料具有E/DICY型皺紋粉末涂料所不具備的特殊性能，如戶外耐候性、耐尾氣性（包括天然氣、重油、瓦斯氣等）、特殊紋理以及孔雀紋效果等， P/TMMGU型皺紋粉末涂料廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)外金屬制品的涂飾。然而， P/TMMGU型皺紋粉末涂料并不是什么新型產(chǎn)品，簡(jiǎn)直可以說是一種 “老掉牙 ”的粉末涂料產(chǎn)品，只是因?yàn)樵喜少?gòu)及價(jià)格等因素未能在國(guó)內(nèi)獲得廣泛推廣與應(yīng)用 。 2023/2/13 3 2戶外皺紋粉末涂料原料及固化機(jī)理 戶外皺紋粉末涂料有多種化學(xué)類型，目前應(yīng)用最廣的是以羥基封端的聚酯樹脂與 TMMGU為主要成膜物質(zhì)、在胺封閉磺酸催化劑作用下所形成的皺紋粉末涂料。本講義所說的戶外皺紋粉末涂料即指此類粉末涂料（下同，不再說明），此類粉末涂料具有優(yōu)異的耐光性、耐候性和良好的過烘性能，具有優(yōu)異的裝飾性能。應(yīng)用于內(nèi)戶外金屬制品的涂飾，包括草坪和花完設(shè)施、家具、休閑用品、汽車配件、擠壓型材和建筑材料等。 P/TMMGU型皺紋粉末涂料與 E/DICY型皺紋粉末涂料配方結(jié)構(gòu)有些類似，但成摸物質(zhì)所用原料及催化劑幾乎差別極大，固化機(jī)理也有著天壤之別，常見配方結(jié)構(gòu)見表 1。其中配方所用原的特別之處在于：羥基封端的聚酯樹脂與四甲氧基甲基甘脲樹脂為主要成膜物質(zhì)， WL系列胺封閉磺酸為催化劑，少量的反應(yīng)速度調(diào)節(jié)劑，如封閉型異氰酸酯樹脂、普通雙酚 A環(huán)氧樹脂等。 P/TMMGU型皺紋粉末涂料具有特殊的外觀紋理效果，其原料選擇、使用及固化機(jī)理必然存在特別之處。 2023/2/13 4 表 1 P/TMMGU型皺紋粉粉末涂料配方 原料名稱 用量（ w%） 備注 羥基封端聚酯樹脂 ～ 羥值 23～ 47mgKOH/g 四甲氧基甲基甘脲樹脂 適量 與聚酯樹脂（羥值 35177。 5）配比為 6： 94 封閉型異氰酸酯樹脂 適量 適量添加，添加后酌量減少 TMMGU用量 雙酚 A環(huán)氧樹脂 ～ 不恰當(dāng)使用會(huì)嚴(yán)重影響涂層物理機(jī)械性能 WL胺封閉磺酸催化劑 ～ 皺紋形成催化劑 丙烯酸酯類流平劑 ～ 減少縮孔及結(jié)點(diǎn)等弊病 安息香（苯聯(lián)姻） ～ 消泡劑 蠟粉 ～ 改善涂膜手感、耐刮傷性等 著色顏料 適量 體質(zhì)顏料 適量 配方總量 2023/2/13 5 特殊有羥基封端的聚酯樹脂（見下表 2），平均分子質(zhì)量在2023～ 5000， 羥基值范圍在 23～ 47mgKOH/g之間 (較為理想的范圍是 38～ 44mgKOH/g)，酸值在 5～ 15mgKOH/g(較為理想的范圍是在11～ 15mgKOH/g)。羥基當(dāng)量 1300～ 1450g/mol，玻璃化溫度 65～70℃ ，黏度 65～ 90centipoise。 表 2 常見的用于皺紋粉末涂料的羥基封端的聚酯樹脂 2023/2/13 6 羥基封端的聚酯樹 脂 羥基值 /(mgKOH/g) 酸值 /(mgKOH/g) 制造商 CRYLCOAT 29200 33（ 177。 ） CYTEC Rucote118 42 1115 Bayer SP400 4245 SUN FINECLAD174。 M8100 27 4 Albester 3280 35 12 Shell EL1000H 35～ 45 ＜ 10 產(chǎn)協(xié) （ TMMGU） 四甲氧基甲基甘脲樹脂，簡(jiǎn)稱TMMGU，屬于胺基樹脂家庭中的重要一員，是至今發(fā)現(xiàn)唯一一種能用于粉末涂料胺基樹脂品種。 TMMGU樹脂具有特殊的理化性能，用于粉末涂料能形成具有高光、半光、無光平面型粉末涂層，能形成皺紋、網(wǎng)紋、龜紋等具有特殊紋理效果的粉末涂層，這是其它固化劑幾乎無法比擬的性能。 目前， TMMGU樹脂已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，品質(zhì)穩(wěn)定，市場(chǎng)銷售價(jià)格遠(yuǎn)低于進(jìn)口同類樹脂，更重要的是其基本上能滿足粉末涂料研制、涂裝與應(yīng)用的要求。 圖 1 TMMGU化學(xué)結(jié)構(gòu)式 2023/2/13 7 TMMGU樹脂合成原理 TMMGU樹脂是以甘脲為基礎(chǔ)不是以三聚氰胺（密胺）為基礎(chǔ)的樹脂，具有更優(yōu)異的耐候性。 TMMGU樹脂以甘脲、多縮甲醛、甲醇等在一定溫度、 pH值、催化劑等條件作用下合成的一種羥甲基醚化氨基樹脂，合成機(jī)理如下： 2023/2/13 8 2023/2/13 9 封閉型異氰酸酯 NCO含量 /% NCO當(dāng)量 Tg 制造商 Alcure 4402 280（ 265～ 290） 55 Shell TS280 275～ 285 杭州金田化工 VESTAGON B1400 ～ Deguess VESTAGON B1530 ～ Deguess 在 P/TMMGU型皺紋粉末涂料配方中，除了必不可少的 TMMGU固化劑外，大多時(shí)候還需要使用輔助性的固化劑 —— 封閉型異氰酸酯（見下表），就如在 E/DICY型皺紋粉末涂料配方中使用 6/4型的中高酸值聚酯樹脂的道理一樣： ?調(diào)節(jié)烘烤效聯(lián)固化速度，使產(chǎn)品的預(yù)設(shè)的烘烘固化條件下達(dá)到最佳的交聯(lián)程度，確保證涂層潛在性能能充分地發(fā)揮； ?輔助調(diào)整光澤與紋理，一般情況下加量越多光澤越高，紋理效果也隨之改變。 ?增強(qiáng)粉末涂料生產(chǎn)與涂裝過程中的抗干擾性。 表 3 常見的封閉型異氰酸酯 在戶外皺紋粉末涂料配方中，須要采用一種特殊胺封閉磺酸催化劑，在這種催化劑的作用下使粉末涂層在熔融固化形成涂膜的過程中形成具有特殊的紋理效果。這類催化劑其實(shí)為紋理成形催化劑，這類催化劑的商品名有皺紋劑、綿綿劑、水紋劑等。 胺封閉磺酸催化劑是采用弱堿性胺類化合物與有機(jī)磺酸類化合物反應(yīng)制成的銨鹽，是氨基樹脂重要的一種催化劑。而用于戶外皺紋粉末涂料的胺封閉磺酸催化劑是采用少數(shù)特定的胺化合物與少數(shù)特定
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