1. 丙烯酸樹脂的用途及市場
丙烯酸樹脂,是工業樹脂的一種,常用於汽車烤漆、裝修塗料以及義齒原料等領域。通常被劃分為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂兩大類。那丙烯酸樹脂到底是什麼物質,又有那些用途呢?下面,讓我們一起來認識一下吧。
丙烯酸樹脂的用途
南昌大學附屬口腔醫院的占莉琳、曾利偉、康桂妹等人在《中國實用護理雜志》2011年27卷05期中,發表論文指出用甲基丙烯酸樹脂製作的義齒消毒效果好且義齒的受損傷程度低。值得高興的是,丙烯酸樹脂義齒的價格並不昂貴,相反可以說的是非常低廉。相信隨著這項研究的不斷深入和發展,也許不久以後,會有越來越多的人願意選擇這種物美又價廉的東西。
丙烯酸樹脂還常被用來製作成油漆。可分為熱塑性和熱固性兩種(一般來說通過看狀態就可以辨認),在多種領域被廣泛運用,如汽車,建築,醫學等等。順帶一提,有些學校的塑膠跑道和球場也是用丙烯酸樹脂漆鋪設的哦。
丙烯酸樹脂的危害
丙烯酸樹脂作為化工原料對人體的損傷是不容忽視的。當然蠢枯啦,這里主要強調的是液體丙烯酸樹脂,固體丙烯扮世酸樹脂是高分子物質故而對人體的危害並不大。丙烯酸樹脂若是直接與人體接觸會使人感到不適甚至對人體造成損傷。
丙烯酸樹脂的市場現狀
丙烯酸樹脂的需求不斷加大,又加上我國國家政策和國內企業的支持也促使丙烯酸樹脂研究技術的進步,廳檔肢使得丙烯酸樹脂行業迅速發展。隨著我國經濟的不斷發展,中國成為了全球最大的丙烯酸樹脂消費國,也成了最大的丙烯酸樹脂市場。
我國丙烯酸樹脂的品種在國際上名列前茅,但在生產規模、工藝控制及部分特殊性能要求的產品方面與外國先進技術國家仍有差距。目前,我國的以丙烯酸樹脂為原料所生產的產品仍以中低檔的塗料為主,這種現狀的改變是我國企業技術含量的提高。丙烯酸樹脂在市場上並沒有統一的價格,以目前的現狀來看是27000元每噸。
丙烯酸樹脂是目前應用廣泛的化工材料之一,擁有廣闊的消費市場。不斷深入研究,提高丙烯酸樹脂的製作技術和使用技術,將會獲得可觀的經濟效益。希望以上信息可以讓您對丙烯酸樹脂的認識和了解有所幫助。
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2. 丙烯酸樹脂塗料有哪些種類
、油性丙烯酸樹脂(油性固體丙烯酸樹脂/油性液狀丙烯酸樹脂) A油性液狀丙烯酸樹脂 指樹脂固含量為30-80%的丙烯酸樹脂,這類樹脂是經乳液聚合反應而成的含有有機溶劑的丙烯酸樹脂,而當因含量在大於60%以上時!就稱為:高固體分丙烯酸樹脂,這類樹脂粘度低!低VOC含量! 當固含量是在50%左右的,有熱塑性和熱固性丙烯酸樹脂,也就是我們塗料行業通常在應用上面說的單組分和雙組分。
1、普通油性熱塑性固體丙烯酸樹脂用途:
最早的固體丙烯酸樹脂是由英國ICI旗下的公司研發出來並投入市場的!最為通用型牌號為2013、2016,此二種型號為油溶性的丙烯酸樹脂,可應用於各種塑料塗料、金屬塗料、且應用於印刷油墨等多種塗料,多且應用於高檔油墨上面!經調整過的型號欲有其它的功效!比如耐汽油、高光、高硬度等!再經市場投放後又研發了其它的應用於,比如皮革上面用的,再後來的較難附著的鋁材、陶瓷、玻璃等底材上面應用!後因ICI旗下的幾家公司分家!就有原主體公司(現中國地區名為英國路彩特公司)繼承了原ICI的該樹脂事業部!另幾家也就是很有名的公司捷利康公司!其主要的牌號與ICI的牌號產品指標基本上相同!舉此類樹脂最常應用的幾種地方:
絲網印刷油墨:
各種普通塑料底材塗料及油墨:
金屬船舶塗料:
紙張木材塗料:
一般玻璃化溫度在50-80度,軟化點在160左右,分子量在35000-80000。及原料單體的不同很多都決定了它的應用!比如玻璃化溫度,就一般而言,TG越高故它的硬度也就越高,成品也就越容易脆;TG越低它的柔韌性就越好,成品也就更易於應用到底材為軟質的材料上面。而軟化點一般而言在自干型塗料中是夠耐常溫度的,但一些要求高耐溫度的應用就無法滿足了!分子量主要是影響了產品的粘度,但也不是粘度的主要取決原因,但大體上來說影響了粘度的高低,一般而言分子量越高粘度也就越高,當粘度高時,樹脂所能溶解的速度也就越慢,可溶解的固含量也就越低,故此粘度在應用中影響了塗料的豐滿度高低、光澤度高低、固含量高低了!
2、特殊功能油性固體丙烯酸樹脂用途:
比如高耐醇高耐磨:電子電器產品,就國際上來說,一般都要求耐酒精的,因電器外都是塑料材質又是硬質品,故要求硬度高、耐磨性好了!所以這時一般的普通固體丙烯酸樹脂是不能應用在上面的!但用耐酒精性好,一般是酒精500克力試擦來回不低於50次吧!故丙烯酸樹脂也就得耐酒精的產品!從產品的性能上來講一般是取決於固體丙烯酸樹脂的溶解性指標的。如果一個固體丙烯酸樹脂溶解性越不好,越難溶的正常來說都有耐酒精性能,但不是決定性全部因素。
比如高附著力:當要應用於較難附著的底材時,如PC、PP、硬PE等,這些底材都是較難處理附著力問題的產品,有時還因不同場所應用時還有其它的一些要求,當PC用於眼鏡架或框時,就要求而磨、高光、還要耐彎曲了!而PP底材也是較難處理的底材,現在市面上常在底材噴漆前先經PP附著力水處理一遍在上漆,但也已有了可直接上漆就可解決附著力問題的丙烯酸樹脂了,但此類樹脂為改性過的樹脂!硬PE也已有丙烯酸樹脂可解決附著力了,但也只限於硬PE底材,而且這類丙烯酸樹脂必需是經過改性過的方才可用。因經過改性的丙烯酸樹脂的溶解性參數更接近於PP、或是硬PE時,其作用才能發揮出來。
比如高環保要求:當要應用於一些應用於食品上面的底材時,這時就要求所上塗層的材料得環保,也就用了環保型塗料了,而這時除了水性固體丙烯酸樹脂可應用時,市場大部分還是用醇溶性的樹脂下去做,而醇溶性的丙烯酸樹脂一般在市而上都是以溶液型為主!醇溶性的固體丙烯酸樹脂是較為難生產的,分子量高粘度大,以至應用上不如普通型廣,它可溶於溶劑油、乙醇、高極醇等!具體上文已有介紹!現在已有很多的如絲印、塑料漆等多種應用!
二、水性丙烯酸樹脂(水性乳液型的丙烯酸樹脂/水性固體丙烯酸樹脂)
1、水性乳液丙烯酸樹脂 丙烯酸乳液這類產品多以不帶甲基的丙烯酸酯單體下去反應!所以這類樹脂聚合而成肯定是較固體丙烯酸樹脂TG點(玻璃化溫度)為低的!固他們的有較低的TG點!所以在一些軟質底材應用是其它固體丙烯酸樹脂無法相比!特別是紙張啊、皮革啊等較為軟質的底材應用是最好的體現!
苯丙乳液、醋丙乳液!純丙乳液!其實只是指在乳液聚合時加入苯乙烯、醋乙烯等的單體!讓它們有其它的更多的性能!而以單純的丙烯酸酯下去反應時就叫純丙乳液!這些樹脂另一個最大的應用就是建築塗料佔了市場很大分額!
2、水性固體丙烯酸樹脂 目前的應用是紙張上光油和印刷油墨等!還有其它的比如塑料漆等,解決它們的附著力問題!那市場將是很大的!
三、UV光固化丙烯酸樹脂
固體狀的UV光固體用的固體丙烯酸樹脂基本上是沒有(只有德固薩的一支固體丙烯酸樹脂牌號可用於 UV光固化油墨的!但性能卻不怎麼樣),一般UV光固化丙烯酸樹脂都是以稠狀液體形式存在的。
按性狀來分:
1、純的UV光固化丙烯酸樹脂,這類樹脂是不含有活性稀釋劑,在UV塗料用時!得上紫外線吸收劑、其它原料,再加上活性稀釋劑,方能成為塗料!
2、已稀釋好的UV丙烯酸樹脂,其它也就是已經通過活性稀釋劑稀釋過了的丙烯酸樹脂!
按原料來分的話:
1、環氧丙烯酸樹脂,這是一種較為簡單的樹脂!一般是用雙酚A型的環氧樹脂與丙烯酸樹脂反應而成的!但在使用中,其實也可以用環氧樹脂配丙烯酸樹脂到配方中直接使用的!只是性能不如合成的環氧丙烯酸樹脂;環氧大豆油丙烯酸樹脂,原理上是和環氧丙烯酸樹脂是相同的,這類樹脂成本低,原料易得等特點,但是他的性能不如聚酯丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸低聚物。
2、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸低聚物!應該是稱為低聚物的!因為他們的分子量已經夠低!也可稱為樹脂!但市面上常以聚酯丙烯酸酯及聚氨酯丙烯酸酯稱之!其實就是指的是樹脂(低聚物),很容易把他們當成特殊的丙烯酸酯單體了!這類樹脂性能優越!但成本過高。
四、粉末塗料用固體丙烯酸樹脂
丙烯酸粉末塗料用丙烯酸樹脂根據所用的固化劑不同可分為:羥基型丙烯酸樹脂,羧基型丙烯酸樹脂,縮水甘油基丙烯酸樹脂,醯氨基丙烯酸樹脂。
縮水甘油基丙烯酸樹脂是用得最多的樹脂。可以用多元羥酸、多元胺,多元醇、多元羥基樹脂,羥基聚酯樹脂等固化劑成膜。由於價格昂貴,所以一般情況下廠家都是用來製造特殊無光粉末塗料的多。
其中羥基型丙烯酸樹脂、羧基型丙烯酸樹脂、醯氨基丙烯酸樹脂等樹脂主要是指帶用各種基團的丙烯酸樹脂,比如環氧、聚氨酯、氨基等!這類樹脂不算為是純的丙烯酸樹脂!用得最多的當屬縮水甘油基的丙烯酸樹脂!一般是指經甲基丙烯酸縮水甘油酯或是丙烯酸縮水甘油酯單體聚合而成的丙烯酸樹脂!因所聚合而成的丙烯酸樹脂一般為固體所以,通常選擇帶甲基的甲基丙烯酸縮水甘油酯,也就是通常所說的甲基丙烯酸環氧丙酯,簡稱GMA,這個單體有很好的性能及具有多官能團的單體!
縮水甘油基丙烯酸樹脂在市場上的發展還算晚!國外開始於對該類樹脂的研究在九十年代末!經GMA聚合而成的丙烯酸樹脂,其生產的粉末塗料有很多的特點!是其它樹脂所不及的!但因成本高!原料來源較為困難!固還未有太大的應用!國內也有少量幾家生產!但主要用還只是做為聚酯樹脂、聚氨酯樹脂的固化劑、消光劑等用途!
而最早研究出的德國!最就把該類樹脂應用於品牌汽車的粉末噴塗上面!其中就我所知就用五大家品牌汽車已基本上上丙烯酸樹脂粉末面漆!國際上做得最大的應該屬UCB公司!但售價相當高!每公斤近200元的單價!
3. 丙稀酸樹脂的特性
1、樹脂外觀:絕大部分是水白透明,少量特殊單體改性的呈淡黃色。
2、固體含量:以50%、55%、60%、65%、70%的居多,根據用戶求可製成不同的固體含量。
3、粘度:粘度大小體現分子量大小,一般來說,為了保證樹脂制漆後的性能,熱塑性樹脂粘度應大些;羥基熱固性樹脂粘度應小些,粘度的控制完全取決樹脂的用途和性能要求。
4、羥基含量:羥基型或熱固性丙烯酸樹脂含有羥基基團,其羥基含量大小對雙組份固化型或氨基烘烤型塗料的交聯密度影響很大。
5、酸值:樹脂的不同用途對酸值的要求也相當嚴格。如鋁粉漆用樹脂要求酸值越低越好,避免鋁粉與樹脂中酸反應影響漆膜的白度。
6、Tg值(玻璃化溫度):Tg值的高低反映出聚合物柔軟性或硬脆性。Tg值太低,乾性不好,硬度低,夏天會回粘;Tg值太高,乾性快,流平不好,硬度高,漆膜脆性性大,冬天易龜裂。樹脂的Tg值應按產品的要求特點設計最佳的Tg值。
7、溶劑體系:溶劑對漆膜性能影響很大,不同的溶劑有不同的溶解力和揮發率,選擇不同的溶劑搭配使用,調整合理的溶解力和揮發梯度,可減少漆膜毛病,甚至可以提高漆膜光澤豐滿度。
在與固化劑的配方中,要根據丙烯酸樹脂中羥基含量與固化劑NCO含量來配比,做到反應完全。
(3)粉末塗料固體丙烯酸樹脂擴展閱讀:
熱固性丙烯酸樹脂一般配上氨基樹脂時,因兩者之間的氨基和羥基反應,按理說應算是雙組分塗料用的,也就是通常所說的烤漆,一般應用在金屬上面用的烤漆,一般烤的溫度在100度以上,這類應用是最為古老,最為早的,生活中常可看到。
熱固性丙烯酸樹脂一般配用固化劑(一般是異氰酸酯),再加入其它料,也就成為塗料行業中所說的雙組分塗料了,既有主劑(丙烯酸樹脂)、固化劑、稀釋劑了,這類性能較熱塑性丙烯酸樹脂為穩定,且性能也較為優越。
普通的固體丙烯酸樹脂一般就是由MMA、BMA以不同比例進配方中合成不同指標性能的固體丙烯酸樹脂!通常的玻璃化溫度在50-100之間!軟化點也在150-200度之間!
分子量由其它合成助劑取決!這類樹脂在應用上面是最普遍的,液體的熱塑性丙烯酸樹脂有應用到的!它一般也都應用得到!只是有些達不到液體性能的效果。
化學品安全技術說明書(MSDS)丙烯酸樹脂健康危害:皮膚接觸可導致皮膚刺激不適和發疹;眼睛接觸可導致眼睛刺激不適、流淚或視線模糊;呼入此產品可導致上呼吸道刺激、咳嗽與不適,或不特定不舒服症狀,如惡心、頭痛或虛弱;食入此產品可導致特定不舒服症狀如惡心、頭痛或虛弱。患者應立即去醫院救治。
4. 固體丙烯酸樹脂怎麼用啊,有步驟嗎
晚上好,固體抄丙烯酸樹脂一般都是熱塑性丙烯酸樹脂,直接用溶劑溶解就可以使用了,常見的比如二氯甲烷,乙酸乙酯,DMC,DBE等等都可以溶解它們。一般丙烯酸樹脂都是直接做塗料里的硬段來使用的,噴塗或者塗布成膜即可。熱塑性丙烯酸樹脂通常不與常規的任何化學溶劑發生反應。希望以上解釋能對你有所幫助。
5. 什麼是丙烯酸樹脂 丙烯酸樹脂的特點及分類
什麼是丙烯酸樹脂?丙烯酸樹脂是由丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類及其它烯屬單體共聚製成的樹脂,通過選用不同的樹脂結構、不同的配方、生產工藝及溶劑組成,可合成不同類型、不同性能和不同應用場合的丙烯酸樹脂。那麼丙烯酸樹脂的特點及分類有哪些呢?有什麼注意事項呢?一起看看吧。
什麼是丙烯酸樹脂
丙烯酸樹脂是由丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類及其它烯屬單體共聚製成的樹脂,通過選用不同的樹脂結構、不同的配方、生產工藝及溶劑組成,可合成不同類型、不同性能和不同應用場合的丙烯酸樹脂,丙烯酸樹脂根據結構和成膜機理的差異又可分為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂。
丙烯酸樹脂有哪些特點
熱塑性丙烯酸樹脂在成膜過程中不發生進一步交聯,因此它的相對分子量較大,具有良好的保光保色性、耐水耐化學性、乾燥快、施工方便,
易於施工重塗和返工,制備鋁粉漆時鋁粉的白度、定位性好。熱塑性丙烯酸樹脂在汽車、電器、機械、建築等領域應用廣泛。
熱固性丙烯酸樹脂是指在結構中帶有一定的官能團,在制漆時通過和加入的氨基樹脂、環氧樹脂、聚氨酯等中的官能團反應形成網狀結構,熱固性樹脂一般相對分子量較低。熱固性丙烯酸塗料有優異的豐滿度、光澤、硬度、耐溶劑性、耐候性、在高溫烘烤時不變色、不返黃。最重要的應用是和氨基樹脂配合製成氨基-丙烯酸烤漆,目前在汽車、摩托車、自行車、卷鋼等產品上應用十分廣泛。
丙烯酸樹脂的分類
按生產的方式分類可以分為:
1、乳液聚合 是通過單體、引發劑及蒸餾水一起反應聚合而成,一般所成樹脂為固體含量為50%的乳液,是含有50%左右水的乳膠溶液。合成出來的乳液,一般都是乳白泛藍(丁達爾現象),玻璃化溫度根據FOX公式設計。故該類型的乳液分子量大,但是固含一般是40%-50%。生產工業要求控制精確,由於使用水做溶劑,
環保型乳液。
2、懸浮聚合 是一種較為復雜的生產工藝,是做為生產固體樹脂而採用的一種方法。固體丙烯酸樹脂,採用了帶甲基的丙烯酸酯下去反應聚合。帶甲基的丙烯酸酯一般都是帶有一定的官能團,其在反應釜中聚合反應不易控制,容易發粘而至爆鍋。流程是將單體、引發劑、助劑投入反應釜中然後放入蒸餾水反應。在一定時間和溫度反應後再水洗,然後再烘乾,過濾等。其產品的生產控制較為嚴格。如在中間的哪一個環節做得不到位,其出來的產品就會有一定的影響。主要是體現在顏色上面和分子量的差別。
3、本體聚合 是一種效率較高的生產工藝。過程是將原料放到一種特殊塑料薄膜中,然後反應成結塊狀,
拿出粉碎,再過濾而成,該種方法生產的固體丙烯酸樹脂其純度是所有生產法中可以最高的,產品穩定性也是最好的,同時其缺點也是滿多。用本體聚合而成的丙烯酸樹脂對於溶劑的溶解性不強,有時相同的單體相同的配比用懸浮聚合要難溶解好幾倍,而且顏料的分散性也不如懸浮聚合的丙烯酸樹脂。
4、其它聚合方法 溶劑法反應,反應時經溶劑一起下去做中介物質,經反應釜好後再脫溶劑。
丙烯酸樹脂注意事項
化學品安全技術說明書(MSDS)丙烯酸樹脂健康危害:皮膚接觸可導致皮膚 *** 不適和發疹;眼睛接觸可導致眼睛 *** 不適、流淚或視線模糊;呼入此產品可導致上呼吸道 *** 、咳嗽與不適,或不特定不舒服症狀,如惡心、頭痛或虛弱;食入此產品可導致特定不舒服症狀如惡心、頭痛或虛弱。患者應立即去醫院救治。
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6. 固體丙烯酸樹脂耐候性原理
丙烯酸漆憑借自身優異的耐候性、良好的機械性能、乾燥時間快等優勢,逐漸發展成為戶外應用比較廣泛的油漆產品。丙烯酸具有很好的耐候性,耐油污耐腐蝕性,戶外使用年限是7、8年。丙烯酸塗料耐候性、耐熱性及耐紫外線性都是非常不錯的,在零下30℃到80℃的范圍里,其性能幾乎不會有變化,還可以適應基面一定幅度的開裂變形。
7. 什麼是丙稀酸樹脂
丙烯酸樹脂 acrylic resin廣義上講是(甲基)丙烯酸及衍生物的均聚物和共聚物的統稱,均聚物有:聚(甲基)丙烯酸及其鹽、聚(甲基)丙烯酸甲醋、丁醋,聚丙烯醯胺,聚丙烯腈等,還按不同用途選定不同單體及比例共聚可獲得更多共聚物品種。狹義丙烯酸樹脂主要指聚甲基丙烯酸及其鹽,是一種聚電解質,其性質受PH值影響。不同聚合方式可得固態、溶液、乳膠等不同形態的樹脂。適用多種用途。
廣泛應用於PVC、PS ABS、PE、PP等塑料的增白,由於其具有優越的熒光增白效果,良好的熱穩定性,添加量很少的特點,已作為國內普遍採用的熒光增白劑之一。同時也適用於聚酯纖維、塗料、油漆、油墨和丙烯酸的增白。熒光增白劑0B可與染料共用產生特殊的光亮度。這種作用在彩色配色方中特別有效。
--關於熒光增白劑---
(參考如下,根據數據自己找生產廠家,這里不便透露!)
1化學名稱:2,5—雙(5-叔丁基-2-苯並惡唑基)噻吩
2性能指標:
分子式:C26H26N202S
分子量:430
含 量:≥99.0%
灰 份:≤0.3%
外 觀:黃色或黃綠色結晶粉末
熔 點:196—203℃
最大吸收光譜波長:375nm (乙醇中)
最大熒光發射波長:435nm (乙醇中)
3用量:
每100kg聚合物中加入熒光增白劑0B的用量(參考用量)
PVC:白色0.01―0.05% (10g―50g)
透明 0.0001―0.001% (0.1g―1g) (可提高PVC的光亮度)
PS: 白色0.001% (1g)
透明0.0001―0.001% (0.1g―1g)
ABS:本色0.01―0.05% (10g―50g) (能有效消除ABS中的固有黃色)
白色 0.01―0.05% (10g―50g)
PE、PP:無色0.0005―0.001% (0.5g―1g)
白色0.005―0.05% (5g―50g)
其他塑料:用量可參考以上各例。
在聚合物中添加任何紫外線吸收劑時,應注意適當調整熒光增白劑0B的最佳用量。
4用法:
因增白劑加入量較少,應徹底分散增白劑,是增白劑能均勻地分散在整個聚合物中。如果採用增白劑濃縮母粒,則更易達到充分的分散效果。
8. 淺談粉末塗料原材料的選擇及應用
生產粉末塗料需要使用合成樹脂、固化劑(在熱固性粉末塗料中)、顏料、填料和助劑等幾種原料,每一種原料選擇得是否得當,對塗料和塗膜性能有很大的影響。因此選擇好這些原料是很重要的,下面詳細敘述對粉末塗料配方中各種組成的具體要求。
1、合成樹脂的選擇
合成樹脂的結構和性能是決定粉末塗料和塗膜性能的主要因素。因此,一定要把選擇樹脂這一關把好。選擇合成樹脂主要考慮下面幾個因素。
a、熔融溫度和分解溫度 粉末塗料以粉末狀態噴塗到被塗物上面,經加熱熔融成膜,即需要把樹脂加熱到熔融溫度以上。如果這時樹脂的分解溫度和熔融溫度很接近時,控制加熱溫度非常困難。在製造粉末塗料和施工應用過程中,都希望樹脂的熔融溫度和分解溫度之間的溫差要大。這種溫差較大的樹脂有環氧、聚酯和丙烯酸樹脂,比較小的是聚氯乙烯等。
b、熔融粘度 因為粉末塗料用靜電噴塗、流化床浸塗等方法塗覆到被塗物上面,經熔融流平成膜。這是粉末塗料粒子之間存在的空氣對表面張力影響特別大,熔融粘度高時不易形成平整均勻塗膜,熔融粘度低時容易流平。因此,熔融粘度要求低。另外,也希望樹脂的熔融粘度范圍窄,達到熔點以上溫度時,樹脂粘度要迅速下降慧困,環氧樹脂和聚酯樹脂具有這種特性。
c、電性能 在靜電粉末塗裝時,粉末塗料粒子帶電,藉助於庫侖力吸附到被塗物上面,庫侖力越大,靜電吸附效果越好,庫侖力f可用下式表示:f=q/16πεh2
式中q——粉末塗料粒子帶的電荷
ε——真空介電常數
h——粉末塗料粒子和被塗物之間距離
當q值越大,庫侖力也就越大。一般粉末塗料用樹脂的電阻比較大,容易放電。聚氯乙烯樹脂的電位下降迅速,容易引起附著粉末塗料粒子的脫落。
d、樹脂穩定性 一般在粉末塗裝中噴溢的塗料要回收再用,但是有些粉末塗料粒子同空氣接觸久了,因受空氣中潮氣和溫度的影響而變質,所以希望樹脂的物理、化學穩定性要好。
e、附著力 粉末塗料同被塗物的附著力主要是依靠樹脂起作用。如果樹脂同被塗物的附著力好,那麼不需要塗底漆,而且塗膜的使用性能和耐久性也好;一般熱塑性樹脂的附著力不好,但改性後可以得到改善,而熱固性樹脂的附著力都比較好。
f、機械粉碎性能 粉末塗料的粒度分布、粒子形狀對塗膜外觀及施工性能有很大影響。要得到合適的粉末塗料粒度,必須進行粉碎。粉末塗料的製造一般採用機械粉碎法或化學粉碎法,其中主要採用機械粉碎法。因此,拆盯要求樹脂的機械粉碎性能好。一般熱塑性樹脂的機械粉碎性不好,有些樹脂還需要進行冷凍粉碎。
除了上述條件之外,從工業化生產的角度考慮,樹脂的合成工藝,原料來源、價格、毒性等都是要考慮的重要條件。
2、固化劑的選擇
在粉末塗料配方中,熱固性粉末塗料需要加入固化劑。這種固化劑在很大程度上支配著塗料和塗膜的性能。因此,必須人證選好固化劑。一般粉末塗料用固化劑應滿足如下條件:
a、在常溫下是固體,即粉末狀、粒狀或者片狀。
b、在製造粉末塗料的熱熔融混合工序中,同樹脂或者其他成分不起化學反應。
c、製造成粉末塗料後,粉末塗料的貯存穩定性良好,在室溫下貯存半年以上,同樹脂及其他成分不起化學反應,也不凝聚結塊。
d、從節能考慮,培植成粉末塗料後,能促使粉末塗料在低溫下迅速固化,形成滿意的塗膜。
e、要求固化劑的刺激性臭味和毒性小、無害於身體健康和環境衛生。在烘烤成旅碧和膜過程中,不釋放出有刺激性臭味和毒性的化合物或者氣體。
f、固化劑應為無色,不能使塗膜著色,否則影響塗膜外觀和使用效果。有些帶有活性基團樹脂也可作為粉末塗料的固化劑使用,這些樹脂同樣要求具備上述條件。除了上述條件外,同樹脂的要求一樣,固化劑也需要符合生產工藝簡單、原料來源豐富、價格便宜等條件。
3、塗料和填料的選擇
粉末塗料中使用的顏料和填料要求化學性質不活潑,在粉末塗料的製造和貯存過程中不和其他成分起化學反應,對熱和光的穩定性好,能夠滿足上述條件的一般溶劑型塗料中使用的顏料和填料都可以使用。在粉末塗料中常用的顏料有鈦白、鐵紅、鐵黑、雲母氧化鐵、鎘紅、鎘黃、炭黑、酞菁藍、酞菁綠和群青等。隨著花色品種的增加,許多耐熱性的有機顏料也用在粉末塗料中。常用的填料用沉澱硫酸鋇、輕體碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、沉澱二氧化硅、雲母粉和石英粉等。
顏料和填料添加量隨樹脂的種類而不同,一般在熱固性樹脂中的分散性好,添加量的順序為:聚酯樹脂>環氧樹脂>丙烯酸樹脂。以鈦白粉為例,在聚酯粉末塗料中含量40%也有光澤,塗膜平整;然而丙烯酸粉末塗料中若超過20%,塗膜就逐漸失去光澤,接寫性能呢感也開始變差。顏料和填料的添加量還同分散方法有關,一般熔融混合分散法效果好,干混合法效果差。
考慮到粉末塗料在使用和清掃時會引起粉塵飛揚,為了保證人體健康,應盡量避免實用含鉻和鉛的顏料,有些國家還禁止實用鉻氧化物。
4、助劑的選擇
粉末塗料的塗膜物理機械性能主要是由樹脂、固化劑、顏料和填料所決定,但是為了改進塗膜的流平性和邊角覆蓋力,或者為了使塗膜消光,產生美術花紋等目的,往往還要添加一些助劑。在粉末塗料中用的助劑種類不那麼多,這是因為粉末塗料的歷史短,許多助劑還有待於開發,而用於溶劑型塗料和水性塗料的一些助劑還不使用於粉末塗料,不能簡單地照搬過來。
在粉末塗料中所用的助劑原則上必須是固體的。如果助劑是粘稠狀或者熔點極低的固體物質,用量超過2%時,粉末塗料的夏季貯存穩定性就不好,容易結塊。因此,粉末塗料用助劑的選擇范圍比較窄,不象溶劑型塗料用助劑的選擇范圍廣。一般助劑都有添加量的范圍,添加量過多,會給塗膜性能帶來不好的影響。因此,原則上助劑的使用量必須控制在最低限度。
(1)、流平劑
粉末塗料在烘烤固化成膜過程中,容易產生縮孔。為了克服這種塗膜弊病,在粉末塗料配方種添加流平劑。流平劑的主要作用是,當粉末塗料熔融後,降低塗料的表面張力,使塗料在固化成膜之前迅速流平。這種流平劑對塗膜外觀的平整性起決定性作用。因為粉末塗料在熔融流平過程中的粘度較大,所以沒有象溶劑型或水性塗料那樣容易流平,必須添加流平劑才能得到平整性良好的塗膜。
在粉末塗料中使用的流平劑,都是一些合成樹脂,主要有丙烯酸樹脂、有機硅樹脂和氟樹脂等。從外觀看,有粘稠液體狀和固體粉末狀的。一般使用比較多的是丙烯酸樹脂流平劑。丙烯酸樹脂中有均聚物、共聚物和有機硅樹脂改性物。在一部分丙烯酸粉末塗料中,使用有機硅樹脂流平劑。
為了使含量少的流平劑充分發揮作用,配方中的流平劑必須充分均勻分散。一般粘稠狀的流平劑直接分散有困難,須預先分散到樹脂中後,再進行粉碎後分散,這樣分散效果較好;有的先分散在載體中製成粉末狀流平劑後使用。在容易產生縮孔的樹脂類型中,還可以使用混合流平劑。國內外常用的丙烯酸樹脂型流平劑有聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸-2-乙基己酯、聚丙烯酸月桂酯以及丙烯酸酯的共聚物,這些流平劑是粘稠液體狀的。另外還有固體狀的聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸異葵酯和聚甲基丙烯酸月桂酯等。目前國內使用的流平劑主要是丙烯酸樹脂類流平劑。這些流平劑的用量范圍一般為樹脂用量的0.2—2%.
(2)、塗膜邊角覆蓋力改進劑
粉末塗料在熔融流平固化時,如果粘度過低,對被塗物邊角的塗膜覆蓋力不好,這樣將影響被塗物邊角的防腐蝕性或電絕緣等性能。為了改進塗膜的邊角覆蓋力,使被塗物邊角部位的塗膜厚度接近平面位置的厚度,通常使用粉末塗料熔融流平時帶來觸變性的微細粉末狀二氧化硅等助劑。在粉末塗料中添加這種助劑時,可以控制粉末塗料的熔融流平時的粘度,防止被塗物邊角部位塗膜過薄或者流掛現象。這種觸變劑的使用量取決於被塗物形狀,也取決於粉末塗料配方組成。添加這種觸變劑對塗膜的平整性帶來一些不利的影響。在粉末塗料中,常用的塗膜邊角覆蓋力改進劑還有聚乙烯醇縮丁醛等。在丙烯酸粉末塗料中,樹脂本身的熔融粘度比較高,不必添加這種改進劑。
(3)、消光劑
根據用途有時需要半光或無光的粉末塗料。為了降低塗膜光澤,常用的消光劑有超細二氧化硅、滑石粉、硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、低分子熱塑性樹脂等。要得到小光效果,可以採用如下方法:
a、將固化速度不同的粉末塗料,用干混合法進行混合,那麼所得塗膜的光澤明顯下降,起到消光作用。由於反應活性高的粉末塗料迅速固化,使連續相的固化較慢的樹脂流平和反應受到阻礙,最終固化塗膜失去光澤。雖然這種方法有效,但增加製造工序和成本。
b、添加熱塑性樹脂。在環氧粉末塗料中添加醋酸纖維素,在聚酯粉末塗料中添加細粉末狀低分子量聚乙烯、聚丙烯樹脂可以得到消光粉末塗料。塗膜光澤受製造條件的影響。因為熱塑性樹脂的添加,將影響粉末塗料的貯存穩定性,所以添加量限與樹脂量的2—3%。
c、用有消光作用的特殊固化劑
d、添加有消光作用的填料。添加超細二氧化硅、滑石粉等填料使光澤顯著下降。特別是填料的粒度對塗膜光澤有很大影響。粒度越大光澤越低。要注意的是增加填料的用量,會使塗膜的平整性和機械強度下降。在環氧粉末塗料中,碳酸鈣粒度對塗膜光澤的影響見表。在丙烯酸、聚酯粉末塗料中添加超細二氧化硅和高嶺土能得到消光塗料。除此之外,添加聚乙烯石蠟、氫化蓖麻油等蠟狀物也能得到消光塗料。
(4)、熱和光穩定劑
環氧樹脂的耐熱性和光穩定性不好,聚酯樹脂比較好,丙烯酸樹脂的耐熱性和光穩定性非常好。固化劑的組成對塗膜耐熱、耐光性能有影響,例如在環氧粉末塗料中,酸固化的比胺固化的穩定性好。從流平劑來說,有機硅樹脂比丙烯酸樹脂好。為了改進塗膜耐熱、耐光性能,也就是改進熱變黃性和耐紫外光等性能,應添加防氧化劑、紫外線吸收劑等助劑。
(5)、塗膜物性改性劑
環氧樹脂粉末有良好的附著力,但聚酯、丙烯酸樹脂粉末塗料沒有這樣好的附著力。為了提高附著力,可在這類樹脂粉末塗料中添加5%以下的分子量稍低的環氧樹脂。環氧樹脂的添加量以不使塗膜產生粉化為限。
一般高分子量的環氧樹脂的柔韌性比低分子量的環氧樹脂好。以丙烯酸酯為基礎的丙烯酸樹脂比環氧樹脂的柔韌性好,但樹脂經固化成膜以後的塗膜的性能受固化劑種類的影響。一般流平劑對塗膜柔韌性幾乎沒有影響。如果要求特殊柔韌性時,添加鄰苯二甲酸二環己烷酯只類的聚氯乙烯固體增塑劑1—3%也是有效的。這種添加劑主要加在環氧/聚酯粉末塗料中,添加量不宜過多,否則會出現粉末塗料結塊的弊病。
(6)、美術型塗料助劑
在粉末塗料品種中,除了有光、半光和無光塗料之外,還有皺紋、錘紋、龜甲紋和金屬閃光型美術塗料。對美術型的皺紋、錘紋和龜甲紋等粉末塗料,要在配方中添加特殊填料、固化促進劑和浮花劑等助劑。根據不同的塗膜外觀要求,添加不同的助劑。金屬閃光粉末
塗料是添加鱗片狀金屬顏料,如鋁粉、銅粉和鎳粉而得到。
除上述助劑,為了改進粉末塗料的貯存穩定性需添加防結塊劑;為了提高耐侯性,有的粉末塗料添加紫外線吸收劑和防老化劑;在熱塑性粉末塗料中還要添加增塑劑;在特殊粉末塗料中還要添加阻燃劑等。