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新型固化剂SF-4510在消光方面性能探析

张 业 ( 安徽神剑新材料股份有限公司)

摘要:本文采用新型粉末涂料用固化剂SF-4510,通过不同高低酸树脂搭配,采用一次挤出方式制备消光粉末涂料,探究该固化剂的消光性能。并且通过改变低酸部分的组成,对光泽进行调节。

0、引言

粉末涂料是以固体树脂、固化剂、颜填料和助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料,具有无溶剂污染,回收率高及能耗低等优点。目前已成熟并广泛用于户外末涂料固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯和四官能度羟烷基酰胺。SF-4510属于羟烷基酰胺类固化剂,为双官能度和四官能度的混合体,整体表现为三官能度。本文通过使用SF-4510搭配高低酸值聚酯树脂共挤制备消光涂料,检测该固化剂的消光性能。高低酸值共挤粉末涂料在固化过程中,由于不同组分固化反应的不相容,导致成膜后涂膜形成微观的不平整,增加涂膜漫反射,达到降低光泽的效果。

1、实验部分

1.1 主要材料及仪器

聚酯树脂1、2、3、4(安徽神剑);SF-4510(EMS);天然钡(贵阳华加);Coesfeld胶化时间仪;钛白粉(四川龙蟒);流平剂(南海化学);安息香(南海化学);BYK光泽仪;秒表;电子秤;挤出机;混料袋;咖啡磨;筛网;静电喷涂设备;冷轧钢板;烘箱;膜厚仪(Qnix);涂膜冲击测定仪

1.1.1 聚酯树脂

实验所用树脂均为端羧基聚酯树脂,其中:树脂1和树脂2为高酸值聚酯;树脂3和树脂4为低酸值聚酯,见表1。

11.png

1.1.2 固化剂-SF4510

Primid SF-4510是针对户外粉末涂料用的三官能度羟烷基酰胺交联剂,具有良好的带电性能以及无毒特性。外观为白色颗粒状固体,熔点范围110~115 ℃,羟值550~650 mgKOH/g。

1.2 试验

1.2.1 实验配方配方中树脂份(不含固化剂)共600份,SF-4510羟基当量按100计算。表2列出了本次实验采用的配方。

12.png

1.2.2 实验步骤

按表2配方称量所需材料,用洁净的混料袋混合均匀后加入双螺杆挤出机混炼挤出制片,经冷却、破碎后磨粉。用静电喷涂设备将粉末涂料均匀喷涂于冷轧钢基材上,10 min @200 ℃固化后取出,冷却后测量涂膜厚度及光泽。

2、结果与讨论

2.1 树脂1与低酸值树脂共挤结果

烘烤时,共挤不同组分在固化成膜过程中,不同活性组分反应速率不一样,高酸值树脂反应速率高于低酸值树脂反应速率,两组分不相容,导致固化后的涂层表面产生微观不平整,从而获得消光涂膜。且两组分活性差异越大,光泽越低。

表3中,随着低酸组成中树脂3比例的增加,高酸组分与低酸组分和SF-4510反应活性差异越小,共挤后涂层光泽逐渐升高,胶化时间逐渐变短,涂层的机械性能越好。

13.png

2.2 树脂2与低酸值树脂共挤结果

不同酸值高酸值树脂的反应活性不同,酸值越高,单位质量官能团数量越多,粉末在熔融反应过程中,树脂官能团与固化剂官能团碰撞几率更大,反应速率更高,在同一粉末体系里,与低酸值树脂部分和固化剂的交联固化反应相容性更差。配方5、6的检测结果列于表4。

14.png

如表4所示,由配方5制备的涂膜在本次实验中光泽最低,随着配方6中树脂3的量的增加,光泽上升。由于树脂2的酸值较高,树脂分子链短,粘度低,涂膜的冲击和弯曲性能较2.1有所下降。

3、结语

本文采用新型粉末涂料用固化剂SF-4510,通过高低酸值树脂共挤制备消光粉末涂料。固化后的涂膜消光性能优异,涂层的平整性以及细腻度好,且涂膜光泽可调节区间大,通过使用不同酸值的高酸值树脂以及改变低酸值树脂部分的组成,可获得5~40光泽的涂层。


来源:2023粉末涂料与涂装第二期


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