文/王文军，刘武，郑正威，黄洲
广东睿智环保科技有限责任公司
摘要：本文简单概述，在木纹热转印系列产品体系中粉末配方和转印油墨原材料的选择。近几年建筑材料行业高速发展，大力推行“以铝代木、以钢代木”的自然环保理念，带动了热转印粉末涂料的快速发展。热转印产品具有逼真的装饰效果、艳丽的色彩等突出优势，并可根据设计者和消费者的需求来定制，丰富了木纹色的色彩和纹理，不仅满足了消费者向往自然舒适感，同时提供了健康环保的生活环境。热转印木纹粉末涂料可替代大量的木材在装饰和家具领域上的使用，减少木材过度砍伐与过度浪费，是一种保护环境生态资源的新型节能环保材料。提供高质量，符合环保要求的热转印木纹产品，控制原材料的选择是保障的前提。
1、户外木纹粉末配方产品体系中使用的主要原材料
粉末配方产品体系中配方的主要组成有：聚酯（羧基聚酯，羟基聚酯，丙烯酸聚酯等），固化剂（TGIC,HAA,B1530,DDDA），流平剂，助剂（安息香，蜡粉（PTFE-PE蜡，PE蜡，酰胺蜡，费托蜡），紫外线吸收剂），催化剂，颜料，填料组成。
1.1 粉末涂料中配方中树脂的选择
聚酯选择：转印产品有高光，低光，半光，PU，丙烯酸低光等不同体系，涉及到的树脂会有不同酸值的羧基树脂，不同羟值的PU树脂，不同当量的丙烯酸树脂。
羧基聚酯的选择：不同的酸值的树脂对转印油墨渗透的深度会有差异；同类型酸值的树脂，不同树脂厂家的牌号，油墨渗透深度都会有差异，酸值在20-35mgKOH/g之间的，油墨渗透深度在60-80μm；酸值在40mgKOH/g左右的，油墨渗透深度在50-60μm；酸值在50mgKOH/g，油墨渗透深度在40-60μm。
配方设计中，尽量选择墨油渗透较深的树脂，在紫外线光照过程中，转印纹理才会保护的更持久。
树脂的耐水性对转印油墨迁移的影响：在测试数据中对比分析，同类型树脂中，粘度接近的树脂，Tg偏高，油墨渗透会偏浅，耐水性会相对偏好。相反，Tg偏低，耐水性偏差，渗透到产品涂层油墨中，会对图案中的染料迁移性产生影响。耐水性较差的树脂在配方中使用，会对产品在自然气候使用中加快转印图案的褪色，所以在设计配方中要选择相对合适粘度、Tg的树脂。
树脂耐候性的选择：在同类型树脂中，对配方设计树脂的引入，一定要先对树脂的耐候性做测试评估。目前粉末厂家基本是用实验室老化仪器测试出的数据结果来评估树脂的耐候，其实很难模拟大自然真实的气候条件。所以作为粉末的厂家，我司一般会做白色RAL9016，棕黄色RAL8023，黑色RAL9005，棕红色RAL8004四种转印底色，并且将做好的样板放置公司的实验室做老化试验和公司户外暴晒场做暴晒测试，实验室数据结合户外暴晒数据作为内部评判的数据库参照标准，并且做好标准样，封存保留，后续作为树脂批次间抽样测试对比的参照标准，产品数据库的积累是保障质量长期稳定的后盾。
PU体系与丙烯酸体系中，选择基本方向与羧基聚酯一致。只是在油墨渗透深度会有所差异，PU树脂羟值越高，墨油渗透越浅、越低，油墨渗透越深。基本渗透深度在10-60μm之间。丙烯酸树脂，一般当量选择在500-700之间，油墨渗透深度在20-50μm之间。
确保产品的耐候性，配方设计中树脂的选择至关重要。
1.2 配方中促进剂的选择
聚酯/TGIC体系则主要使用咪唑、咪唑啉、季铵、季磷、脒等化合物；聚氨酯(PU)体系使用的是有机锡化合物，如二月桂酸二丁基锡、辛酸锡和二丁基氧化锡等，选择合适合理的催化剂，对产品转印清晰度，转印撕纸性能起到关键性的辅助作用。
1.3 配方中流平剂的选择
目前国内热转印的生产工艺有：抽真空热转印，胶水贴合热转印为主。抽真空热转印对产品的适应性较强。胶水贴合热转印的工艺中，如果流平剂选择不合适，导致胶水层与涂膜之间的张力差异，容易造成转印生产行业中“飞纸”的不良现象，使转印图案不够连续性的，清晰的转印在涂层上。所以胶水贴合转印，对流平剂有较强的选择性。
1.4 配方中助剂的选择
配方中助剂选择时，应选择挥发份少，熔点相对较高的，避免助剂上浮，对转印过程中产生“雾影”现象。
1.5 颜料的选择
关于木纹粉末涂料颜料的选择，考虑其耐候性能，首选无机颜料。当无机颜料无法满足客户颜色需求时候，我们可以合理的选择具有高的着色强度，鲜艳的颜色，色谱齐全的有机颜料。
选择有机颜料应主要以下特性：
环保要求，所有的颜料必须符合ROSH。
优良的耐热稳定性，防止粉末涂料在热熔融挤出时及加热固化过程中和热转印过程中，受热分解或晶型变化而导致颜色改变；
良好的耐光与耐气候牢度，木纹系列产品多用于门窗及家具，避免涂膜在使用过程中短期内明显变色；有良好的分散性，在粉末涂料生产过程中能均匀的分散于涂膜中。
需拥有良好的摩擦牢度（颜料从固化涂层中迁移到涂层表面，发生“喷霜”或“铜光”现象，导致颜料摩擦牢度低劣），木纹系列产品多用于人们日常生活中长期接触到的门窗及家具，使用摩擦牢度差的颜料，影响消费者正常使用。
建立良好的原料来料检验体系，由于转印产品的底粉，大部分遮盖性不高。如果颜料批次间的色相偏差较大，导致生产过程中需要添加额外的色料修色，从而对产品的遮盖性产生了改变，导致出现：底色一样，转印后最终的颜色效果却相差甚远。
1.6 填料的选择
考虑到木纹产品耐候性能及表观流平性的高要求，使用硫酸钡作为主要填料，未经过酸洗的原生矿硫酸钡，含有较多碳酸钙，且批次稳定性差，水煮性能较差。这里建议使用酸洗硫酸钡及沉淀硫酸钡作为主要填料。
木纹粉末产品转印清晰度，与涂层透明度即透光率成正比。从理论上来讲填料的折射率与基体的折射率相近，对涂层透明度即透光率影响不大，但不同折射率的填料还是存在一定微小差异，使用不同品种的硫酸钡形成木纹纹理的清晰度也是有些许差异。填料批次间的透明度测试，是做转印产品必不可少的一个重要原料检测环节。
2、热转印油墨中原材料的选择
热转印油墨配方中主要原材料的组成有：聚乙烯缩丁醛，醇类溶剂，染料，助剂。
热转印是一种干法生产工艺，主要是油墨中特殊的染料在一定的温度下热升华，在这种温度下，染料升华为气态，由于范德华力的吸引，气态染料运动到聚酯纤维周围，然后扩散进入无定型区，随着温度的降低，染料分子凝华且被包覆在无定型区内，达到着色作用。在3-5分钟内将所需木纹、大理石纹或者其他特色纹理快速转印至铝型材粉末涂层表面，并可渗透到涂层内部40-60μm，无任何缝隙。
2.1 油墨中原材料的选择
聚乙烯缩丁醛在油墨中起到油墨的连接载体的作用，其粘度分低，中，高三种，合适的粘度对转印的撕纸，转印后的雾影起到关键的影响。
染料的选择：众所周知，转印产品耐候性差，主要原因为染料中的偶氮键受紫外线的照射，容易断裂，分解。而偶氮键在染料中又是发色基团，断裂后出现大家直观上的褪色。所以染料的质量好坏直接对产品转印效果产生很大的影响。
转印油墨中，对染料要严格的筛选，同类型不同厂家牌号或者改性染料对最终的转印老化结果产生最直接的影响，同时油墨配方调色中的染料种类搭配合理性对耐候影响非常大。
2.2 油墨助剂的选择
油墨中助剂要选择对染料的耐候性提高有帮助的类型；或者对染料转印在粉末涂层后迁移有改善性的类型，如紫外线吸收剂等。
3、结语
作为粉末涂料生产商，在木纹转印系列产品配方设计中，原材料的合理选择和批次来料监控，是提供高质量产品的关键前提；是优质、环保的产品推向市场，让终端消费者得到物有所值的产品和服务的前提保障。
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