【正文】 聚酯樹(shù)脂酸值的不同，環(huán)氧樹(shù)脂的重量配比就不同，根據(jù)不同酸值一般常用的聚酯樹(shù)脂分為 50/50、 60/ 70/80/20 四種型號(hào)。 聚酯樹(shù)脂酸值的大小是樹(shù)脂中反應(yīng)活性基團(tuán) —— 羧基含量高低的指標(biāo)，酸值高羧基含量大膠聯(lián)密度大。 聚酯樹(shù)脂技術(shù)指標(biāo) ? 外觀 外觀是 反映樹(shù)脂的顏色和透明性。 合成過(guò)程：先將多元醇和一部分多元酸反應(yīng)生成端羥基聚酯，再與剩余 的多元酸反應(yīng)成為端羧基聚酯樹(shù)脂。 環(huán)氧 /聚酯混合型 粉末涂料用聚酯樹(shù)脂多由芳香族羧酸與多元醇反 應(yīng)制成飽 和的聚酯 樹(shù)脂?；旌闲头勰┩苛嫌镁埘?shù)脂為飽和的端羧基聚酯樹(shù)脂。癸二酸二酰肼固化的環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂料柔韌性較好，機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良，泛黃性小，其涂膜的綜合性能優(yōu)于雙氰胺固化體系，適宜制備淺色和白色粉末涂料，主要應(yīng)用于電器絕緣粉末涂料。癸二酸二酰肼分子式為： 癸肼是長(zhǎng)碳鏈結(jié)構(gòu)，癸二酸二酰肼用量為環(huán)氧樹(shù)脂 7%左右，固化條件一般為 180℃ /15 分鐘或 170℃ /20 分鐘。 以下是幾種酸酐的分子結(jié)構(gòu)式： （ 8）二酰肼類的固化劑 二酰肼類的固 化劑最常見(jiàn)的有：已二酸二酰肼、間苯二酸二酰肼和癸二酸二酰肼（俗稱：癸肼）。原則上，鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐和均苯四甲酸酐等都可以固化環(huán)氧樹(shù)脂，這些酸酐具有揮發(fā)性和熔點(diǎn)較高加之具有毒性，一般不單獨(dú)使用，偏苯三甲酸酐與多元醇進(jìn)一步酯化后的生成物可以作為固化劑使用，如乙二醇雙偏苯三甲酸酐酯，其軟化點(diǎn)為 70～ 80℃?？棺贤饩€性能差，顏色 較深，主要用于地下管道防腐蝕粉末涂料。酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)活性基團(tuán)主要是酚羥基，含量以羥值表示，即每 100 克酚醛樹(shù)脂所含羥基的當(dāng)量值，配方計(jì)算用量按如下公式： 酚醛固化劑質(zhì)量 =環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量179。此外，還有 一些脂肪族多元酸作為環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂的固化劑，如月桂二酸等。 （ 5）多元酸 粉末涂料中最重要的就是端羧基聚酯樹(shù)脂，此外還有作為兩步固化消光的小分子多元酸聚合物，如六安市捷通達(dá)化工有限公司的SA2068 和奉化南海藥化公司的 XG628。 2苯基 2咪唑啉 可以用來(lái)合成環(huán)氧樹(shù)脂粉末的消光固化劑。 31 固化促 進(jìn)劑。 （ 4）其它改性多元胺 2苯基 2咪唑啉 結(jié)構(gòu)中都含有叔胺，屬于堿性固化促進(jìn)劑， 是粉末涂料行業(yè)常用的179。 2甲基咪唑 和 2苯基咪唑是粉末涂料常用的固化促進(jìn)劑。 （ 3） 咪唑類固化劑 咪唑類固化劑 主要有 咪唑、 2甲基咪唑、 2乙基 4甲基咪唑、 2苯基咪唑等 。 改性雙氰胺或叫取代雙氰胺是 芳香族二胺如 4,4’ 二氨基二苯甲烷 (DDM)、 4,4’ 二氨基二苯醚 (DDE)、 4,4’ 二氨基二苯砜 (DDS)、 對(duì)二甲苯胺 (DMB)等 分別與雙氰胺反應(yīng) 生成的 衍生物 ，改性 雙氰胺衍生物 的熔點(diǎn)較低， 與雙酚 A 型環(huán)氧樹(shù)脂的相溶性 好。目前雙氰胺主要用于純環(huán)氧的紋理型粉末涂料產(chǎn)品中。 雙氰胺與環(huán)氧樹(shù)脂的混溶性差，且熔點(diǎn)高于固化溫度，在實(shí)際配方中要高于理論量的 15%左右。 %179。雙氰胺為白色棱形結(jié)晶性粉末，熔點(diǎn) 207～ 210℃。 環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑的品種有很多，經(jīng)常使用的品種主要有：雙氰胺、加速雙氰胺和改性雙氰胺、 咪唑類 固化劑、改性多元胺、多元酸、多元酚、酸酐、二酰肼類的固化 劑等。若發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂在正常儲(chǔ)運(yùn)、存放情況下就發(fā)生結(jié)塊情況的屬不正常現(xiàn)象。一般環(huán)氧樹(shù)脂的揮發(fā)份 ，按質(zhì)量份數(shù)應(yīng)小于等于 %為宜。 ④ 揮發(fā)份 揮發(fā)份 是殘留在環(huán)氧樹(shù)脂中的水、溶劑、游離酚、 環(huán)氧氯丙烷高沸物等。 其大小隨 環(huán)氧 樹(shù)脂平均 分子量大小 增加而增加。環(huán)氧 樹(shù)脂的分子量不是單一值，是在一定范圍內(nèi)呈分布狀態(tài)的， 有一個(gè)較大變形的溫度， 這個(gè)較大變形 的溫度 稱之為樹(shù)脂的軟化點(diǎn)。無(wú)機(jī)氯含量高說(shuō)明環(huán)氧樹(shù)脂含水溶性雜質(zhì)多，這將影響涂膜的介電性能、耐腐蝕性和耐久性。 。 即 每 100 克環(huán)氧樹(shù)脂中含有的氯離子的克當(dāng)量數(shù)。 b． 無(wú)機(jī)氯 值 無(wú)機(jī)氯 是反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的經(jīng)水洗后殘留的 氯化鈉的氯。 當(dāng)水解氯超過(guò) 當(dāng)量 /100克 時(shí)，固化的涂膜性能將受到影響。單位為 [當(dāng)量 /100 克 ]。 有機(jī)氯是環(huán)氧樹(shù)脂中異質(zhì)端基的一種， 樹(shù)脂中的有機(jī)氯含量標(biāo)志著分子中未起閉環(huán)反應(yīng)的那部分氯醇基團(tuán)的含量，它含量應(yīng)盡可能地降低，否則也要影響樹(shù)脂的固化及固化物的性能。 雙酚 A 型環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基百分含量 及環(huán)氧樹(shù)脂分子量的計(jì)算式： 環(huán)氧樹(shù)脂分子量 （ MW） =2100/環(huán)氧值 =2環(huán)氧當(dāng)量 環(huán)氧基 百分比 含量 =43100/環(huán)氧當(dāng)量 =43環(huán)氧值 ② 氯含量 環(huán)氧樹(shù)脂中殘存的氯以三種形式出現(xiàn)：氯離子、可水解氯和不可水解氯，氯離子是殘留的氯化鈉離子，后兩種是反應(yīng)的副產(chǎn)物。 環(huán)氧值和環(huán)氧當(dāng)量 是用來(lái)進(jìn)行理論上的固化劑用量計(jì)算的數(shù)值，是設(shè)計(jì)配方時(shí)固化劑用量的計(jì)算依據(jù)。 環(huán)氧 值是單位重量的環(huán)氧樹(shù)脂中含有化學(xué)反應(yīng)活性基團(tuán) —— 環(huán)氧基的數(shù)量；環(huán)氧當(dāng)量是環(huán)氧樹(shù)脂含有單位數(shù)量環(huán)氧基團(tuán)的質(zhì)量數(shù)。 環(huán)氧值 是 指每 100 克環(huán)氧樹(shù) 脂 中含有環(huán)氧基 （ ）的 克當(dāng)量數(shù) ， 單位為 [當(dāng)量 /100 克 ]。 ?雙酚 A 型環(huán)氧樹(shù)脂的技術(shù)指標(biāo) ① 環(huán)氧 基含量 環(huán)氧 基含量 是環(huán)氧樹(shù)脂 最重要的特性基團(tuán)， 環(huán)氧 基含量 是樹(shù)脂最為重要的指標(biāo)。 C．溶劑萃取法 溶劑萃取法過(guò)程和水洗法過(guò)程基本相同，不同的是在縮聚反應(yīng)完成后加入有機(jī)溶劑將樹(shù)脂萃取，隨后經(jīng)水洗過(guò)濾得到成品。 b．溶劑法 將雙酚 A、環(huán)氧氯丙烷、催化劑和少量溶劑投入反應(yīng)釜，加熱使其溶解，再加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行縮聚反應(yīng)，然后加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，經(jīng)過(guò)水洗、過(guò)濾，脫溶劑后得到成品。樹(shù)脂粘度較高難水洗，無(wú)機(jī)雜質(zhì)含量較大。 a．水洗法 將雙酚 A 和氫氧化鈉溶液在反應(yīng)釜中加熱溶解，在一定溫度下將環(huán)氧氯丙烷加入，此時(shí)反應(yīng)放熱，待反應(yīng)完畢將上層堿液吸出，用沸水洗滌法將樹(shù)脂中的殘液洗去，然后常壓 下加熱脫水，減壓脫凈水分，放出樹(shù)脂冷卻破碎進(jìn)行包裝。 ② 一步法 一定配比的雙酚 A、環(huán)氧氯丙烷和氫氧化鈉溶液在催化劑的作用下縮聚制得中等分子量環(huán)氧樹(shù)脂。 ① 兩步法 將一定配比的雙酚 A、環(huán)氧氯丙烷和氫氧化鈉溶液在催化劑的作用下縮聚制得低分子量環(huán)氧樹(shù)脂，再以低分子量環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚 A 在催化劑作用下通過(guò)加 成反應(yīng)制得中等分子量環(huán)氧樹(shù)脂?？?慮到粉末涂料的生產(chǎn)加工性、產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性、成膜性能等方面的因素，一般選用分子量在 1000～ 4000，軟化點(diǎn)在 90℃左右的雙酚 A 型環(huán)氧樹(shù)脂作為主要成膜物，粉末涂料使用的雙酚 A 型環(huán)氧樹(shù)脂的平均環(huán)氧值為 ，即國(guó)內(nèi)牌號(hào)為 E12或 604型環(huán)氧樹(shù)脂。利用熱固性樹(shù)脂固化前的熱塑性和一定溫度下的流動(dòng)性來(lái)進(jìn)行粉末涂料的加工和形成涂膜。 熱固性粉末涂料由熱固性樹(shù)脂、固化劑（或交聯(lián)樹(shù)脂）、顏料、填料和助劑等組成。 熱塑性聚酯粉末涂料 飽和的 熱塑性聚酯樹(shù)脂 更具有優(yōu)良的絕緣性和戶外耐候性、韌性、耐久性、耐磨性和耐化學(xué)品性能。 腐蝕襯里等 尼龍（聚酰胺） (PA)粉末涂料 尼龍 11 和尼龍 12 非常高的硬度，低溫下抗沖擊性能突出，非常低的摩擦系數(shù)和異乎尋常的抗摩擦性能，耐侯與耐化學(xué)、防潮、高沖擊性能，優(yōu)異的 耐溶劑性和絕熱性能。能 抗多種有機(jī)溶劑和多種酸堿腐蝕 化學(xué)容器、管道和運(yùn)輸不同化學(xué)物質(zhì)和溶劑的管線上。 PVDF 粉末涂料在建筑方面的應(yīng)用主要用在建筑屋頂?shù)姆礁瘛Ρ诘陌矊?、鋁材的門窗框架；還用于化工耐蝕襯里的涂覆。 洗碗機(jī)、冰箱網(wǎng)架、汽車內(nèi)飾及手柄、安全帶扣、金屬絲架和金屬網(wǎng)、金屬家具以及電氣和電子工業(yè)等 聚偏二氟乙烯 (PVDF)粉末涂料 聚偏二氟乙烯 PVDF 抗沖擊強(qiáng)度高 、 耐磨耗 、 韌性好 、 具有較高的耐熱性 、不燃性，長(zhǎng)期使用溫度為 － 40 ～150℃ ，具有突出的耐氣候老化性、耐臭氧、耐輻照、耐紫外光，且介電性能優(yōu)異。熱塑性成膜樹(shù)脂的分子量足夠大和有一定高的結(jié)晶度時(shí)才能保證涂膜具有一定的機(jī)械強(qiáng)度 ,這一特性決定了熱塑性粉末涂料的生產(chǎn)和涂膜性能的一些缺點(diǎn)， 如熔融溫度高、顏料添加量小、著色力低、 金屬的附著力差而必須使用底漆等 （大部分產(chǎn)品） 。從理論上來(lái)講，玻璃化溫度高于涂膜使用環(huán)境溫度一定程度的熱塑性樹(shù)脂都可用于生產(chǎn)熱塑性粉末涂料。 熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂的意義和特性 ： 熱固性粉末涂料和熱塑性粉末涂料的性能特性比較 ：見(jiàn)下表 11 比較項(xiàng)目 熱塑性粉末涂料 熱固性粉末涂料 樹(shù)脂分子量 樹(shù)脂軟化點(diǎn) 顏料分散性 樹(shù)脂粉碎性能 對(duì)底漆的要求 涂裝方法 涂膜外觀 涂膜薄涂性 涂膜物理性能的調(diào)節(jié) 涂膜耐溶劑性 涂膜耐污染性 高 很高 稍 差 較差 需常溫或冷凍粉碎 需要 流化床浸涂為主和其他涂裝方法 一般 困難 不容易 較差 不好 中等 以下 較低 較容易 較容易可以常溫粉碎 不需要 靜電粉末涂裝和其他涂裝方法 很好 容易 容易 好 好 簡(jiǎn)介 熱塑性粉末涂料是由熱塑性樹(shù)脂、顏料、填料、增塑劑等經(jīng)過(guò)熔融混合、粉碎、過(guò)篩分級(jí)得到的。首先開(kāi)發(fā)的是熱塑性粉末涂料，熱固性粉末 涂料由于其涂膜具有各種優(yōu)異的物理、化學(xué)性能及外觀裝飾性等優(yōu)點(diǎn)，從而迅速占據(jù)市場(chǎng)成為粉末涂料的主流品種。 粉末涂料按涂膜外觀可以分為高光粉末涂料、有光粉末涂料、半光粉末涂料、亞光粉末涂料、無(wú)光粉末涂料、皺紋粉末涂料、砂紋粉末涂料、錘紋粉末涂料、綿綿紋粉末涂料、金屬粉末涂料和鍍鎳效果粉末涂料等。 粉末涂料按涂裝方法和存在的狀態(tài)可以分為靜電粉末噴涂粉末涂料、流化床浸 涂粉末涂料、電泳粉末涂料、紫外光固化粉末涂料和水分散粉末涂料等。粉末涂料可以按照成膜物質(zhì)、涂裝方法、涂料功能和涂膜外觀進(jìn)行分類。 — 功能組分 ： 賦予涂膜某種特殊功能，如導(dǎo)電、偽裝、阻燃等等。 — 填料 ： 在一定情況下增加粉末涂料涂膜的耐久性和耐磨性，降低涂膜的收縮率和降低成本。 樹(shù)脂 是粘結(jié)顏填料形成堅(jiān)韌連續(xù)膜的主要組分。由于其性能 及 加工過(guò)程與塑料相似，又稱之為塑粉 （塑料粉末） 。粉末涂料的制備和配方技術(shù) 2020年 講義（史英驥） 2020年 修改版 1 粉末涂料的定義、組成和分類 涂料的定義 能 涂敷于底材表面 并形成 堅(jiān)韌連續(xù) 涂膜的液體或固體 高分子材料 （摘自于中國(guó)大百科全書(shū) 化工卷） 稱 為涂料。粉末涂料顧名思義就是固體粉末狀的涂料，或叫粉體涂料。 粉末涂料的組成 — 成膜物質(zhì) ： 樹(shù)脂， 它 是涂料成膜的基礎(chǔ)，又叫基料。 — 顏料 ： 賦予粉末涂 料遮蓋性和顏色。 — 助劑 ：用以 增加粉末涂料的成膜性，改善或消除涂膜的缺陷，或使涂膜形成紋理。 粉末涂料的分類 粉末涂料的品種很多，性能和用途各不相同。 粉末涂料 按 主要成膜物的性質(zhì)分 為 熱塑 性粉末涂料 和熱固 性粉末涂料 兩 大 類 。 粉末涂料按其特殊功能和用途可以分為裝飾型粉末涂料、防腐粉末涂料、耐候性粉末涂料、絕緣粉末涂料、抗菌粉末涂料和耐高溫粉末涂料等。 成膜物為熱塑性樹(shù)脂粉末涂料是熱塑性粉末涂料，成膜物為熱固性樹(shù)脂的粉末涂料是熱固性粉末涂料。 粉末涂料的生產(chǎn)廠家一般還是以成膜物的種類分類，以方便產(chǎn)品的命名和管理。 利用熱塑性樹(shù)脂具有加熱熔化冷卻變硬（這一過(guò)程可重復(fù)進(jìn)行）的特性生產(chǎn)熱塑性粉末涂料并使之成膜。 由于粉末涂 料加工工藝條件和成膜條件的限制，以及對(duì)涂膜性能的要求，熱塑性粉末涂料對(duì)樹(shù)脂的選用有相應(yīng)的要求。 熱塑性粉末涂料的種類及性能 表 21 品種 主要成膜物 性能 主要應(yīng)用范圍 聚氯乙烯(PVC) 粉末涂料 聚氯乙烯樹(shù)脂 原料來(lái)源廣泛、 耐腐蝕 較好 、手感好、耐洗滌、耐低溫、不易燃 、 耐氣侯 ；不耐溫 、脆性大等。耐腐蝕性能優(yōu)良，室溫下不被酸、堿、強(qiáng)氧化劑、鹵素所腐蝕。 聚乙烯 (PE)粉末 涂料 聚乙烯樹(shù)脂 優(yōu)良的力學(xué)性能 、絕緣性 、耐寒性、化學(xué)穩(wěn)定性、吸水性和透氣性低，無(wú)毒 。 聚丙烯 （ PP）粉末涂料 聚丙烯樹(shù)脂 表面硬度高，好的耐劃傷和摩擦性、主要用于家用電器部件和化工廠的耐耐化學(xué)藥品和耐溶劑性能好 ， 極好的透明性；耐候性不高。無(wú)毒、無(wú)氣味、無(wú)味道和不受真菌侵蝕 植保機(jī)械的鋁泵體零件，機(jī)床設(shè)備和儀器設(shè)備的導(dǎo)軌，印刷機(jī)鋼墨輥，農(nóng)機(jī)具和機(jī)械零件維修，織布機(jī)的軸，貨車，醫(yī)院設(shè)備主軸等零件，用于食品工業(yè)中機(jī)械部件和管路的涂覆、食品直接接觸部位的涂裝， 工 具把手、門把手、方向盤等。 主要用于涂裝鋼管、變壓器外殼、貯槽、馬路安全欄桿、戶外標(biāo)識(shí)文字、貨架、家用