低溫制備鋁材噴涂用粉末涂料的長(zhǎng)處分享

媒介：跟著全球情況庇護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，粉末涂料具有經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保和省能（常稱4E：Economical，Efficient，Environmental， Energy Saving）等長(zhǎng)處而獲得飛速成長(zhǎng)，在許多范疇已完全取代液體涂料利用。20世紀(jì)90年月后，跟著裝潢性粉末問世，粉末涂料獲得極年夜的成長(zhǎng)。世界粉末涂料市場(chǎng)每一年以15%～20%的速度快速遞增。粉末涂料已成為涂料行業(yè)中的一條主要支柱。

粉末涂料是一種由樹脂、顏料、填料及添加劑等構(gòu)成的粉末狀物資，個(gè)中作為主要成膜物資的樹脂組分可所以一種樹脂及其固化系統(tǒng)，也能夠是幾種樹脂夾雜物。

粉末涂料按其成膜樹脂性質(zhì)，主要分為熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料。前者是物理性熔融塑化成膜進(jìn)程，后者是化學(xué)性交聯(lián)反映固化進(jìn)程。

熱塑性粉末涂料是由熱塑性樹脂、顏料、填料、增塑劑和不變劑等經(jīng)干混或熔融夾雜、破碎摧毀、過篩分級(jí)獲得的。

熱固性粉末涂料是由熱固性樹脂、固化劑、顏料和助劑等構(gòu)成，經(jīng)預(yù)夾雜、熔融擠出、破碎摧毀、過篩分級(jí)而獲得的粉末狀涂料。熱固性粉末涂估中的樹脂份子量相對(duì)很小，自己沒有成膜機(jī)能，只有在烘烤前提下，與固化劑起化學(xué)反映交聯(lián)成體型布局，才能獲得涂膜。

粉末涂料的制備方式平常采取樹脂與顏料的夾雜，熔融擠壓，破碎摧毀和篩分等多個(gè)制備步調(diào)。熔融擠壓的溫度年夜致為110-130度，在此溫度下，常溫為固態(tài)的樹脂已完全融化釀成液體狀況，使得樹脂與顏料和填料等其他組分顛末擠壓混煉獲得較好渙散。該工藝要求，插手的固化劑在擠壓溫度（110-130度）下還不克不及夠與樹脂發(fā)生反映交聯(lián)。擠壓混煉的溫度必需年夜年夜低于涂層固化溫度并且擠壓時(shí)候必需很短是制備熱固性粉末涂料的要害。如許就致使粉末涂料的固化溫度必需很高，平常為180-200度。

而如斯高的固化溫度，不但高溫虛耗能源，并且限制了粉末涂料在許多必需低溫固化場(chǎng)所的利用，如不耐高溫的塑料基材，中密度板等等。事實(shí)上，研制低溫固化的粉末涂料一向是行業(yè)內(nèi)的一個(gè)熱點(diǎn)課題。而低溫固化粉末涂料制備的難點(diǎn)在于下降固化溫度等于提高固化反映活性，而反映活性提高以后，就很難避免在樹脂完全融化的溫度下樹脂和固化劑就最先反映交聯(lián)；采取熔融溫度較低的樹脂也不實(shí)際，由于樹脂熔融溫度低了，就使得粉末涂料在室溫的貯存機(jī)能下降，容易在臨盆和運(yùn)輸貯存進(jìn)程中發(fā)生粘連結(jié)塊現(xiàn)象。

若何避免高溫熔融擠壓混煉，采取其他方式到達(dá)粉末涂料的混煉渙散，對(duì)開辟新型的粉末涂料和拓展粉末涂料的用處，具有很是重年夜的意義。好比，一旦可以免高溫?cái)D壓并在常溫插手固化劑，便可以臨盆出很低的溫度固化的粉末涂料，這在粉末涂料制備上是一種革命性的提高。對(duì)某些熔點(diǎn)很是高的樹脂，也能夠在常溫直接插手固化劑，可以制備出之前沒法制備的粉末涂料。

采取揮發(fā)溶劑消融渙散樹脂、顏料、固化劑等組分，并同時(shí)利用常規(guī)液體涂料的研磨渙散方式，到達(dá)很是好的渙散結(jié)果；然后在常溫下將溶劑揮發(fā)，采取常溫捏合，同時(shí)配以抽真空干燥的方式將溶劑充實(shí)揮發(fā)，進(jìn)一步破碎摧毀，到達(dá)需要粒徑的粉末涂料。

利用低溫制備粉末涂料的方式可以解決許多傳統(tǒng)粉末涂料制備方式?jīng)]法解決的手藝?yán)щy，比傳統(tǒng)高溫熔融擠壓混煉具有更好的渙散結(jié)果，避免了高溫進(jìn)程，可制備許多新型的粉末涂料。

1．實(shí)行部份（藥品及儀器裝備、樣品制備）

1.1 藥品及儀器裝備

丙酮、丁酮、丙烯酸、氟碳樹脂、流平劑，均為化學(xué)純；色漿、附出力促進(jìn)劑，便宜。U400/80-220高速渙散機(jī)，上海微特機(jī)電有限公司；NH-5捏合機(jī),萊州市永昌化工機(jī)械有限公司；破碎摧毀機(jī)，上?；C(jī)械廠；BT-9300S激光粒度測(cè)試儀，丹東百特科技有限公司；QFH附出力測(cè)試儀,上海帥寧儀器有限公司；BY型鉛筆法硬度計(jì)，上海右一儀器有限公司；CJQ-Ⅱ漆膜沖擊器，上?？_卡超儀器有限公司；WGG60鏡像光澤度儀，上海榮計(jì)達(dá)實(shí)行儀器有限公司；CM-2500d色差儀，上海昕瑞儀器儀有限公司。

1.2 樣品制備

制備方式包羅以下幾個(gè)步調(diào)：

（1）研磨色漿的制備：按2:1配比，先將樹脂消融于易揮發(fā)的有機(jī)溶劑中，再插手顏料和填料，攪拌平均；經(jīng)高速渙散或砂磨機(jī)研磨，獲得顏料和填料渙散很是平均的液體中央體；研磨細(xì)度要求20μm以下。

（2）高速渙散消融、混料、調(diào)色：將配方表一中的1、2項(xiàng)，將樹脂在溶劑中充實(shí)消融，色漿和填料和添加劑和固化劑等物資插手渙散好的物估中，插手更多的樹脂和其他成份，將物料夾雜平均。

表一 樣品配方

（3）捏合渙散干燥：將殘剩樹脂2全數(shù)插手，投進(jìn)捏合機(jī)中，一邊捏合將物料渙散平均，一邊干燥將溶劑揮發(fā)失落。

（4）制粉： 用常規(guī)的粉末涂料破碎摧毀方式破碎摧毀過篩制備粉末涂料產(chǎn)物。

（5）將制得的粉末涂料靜電噴涂于鋁板，在250℃的前提下烘烤10分鐘，制得涂層樣板。

2．成果與剖析

2.1 低溫制備粉末涂料的優(yōu)勢(shì)剖析：

粉末涂料的臨盆一向平常采取高溫（100--200度乃至以上）擠出壓片的夾雜，然后在常溫或液氮下進(jìn)行破碎摧毀的方案制備。 我們采取溶劑將樹脂充實(shí)消融，再與色漿，填料或粉末樹脂，固化劑及其他助劑等利用渙散機(jī)、捏合機(jī)充實(shí)夾雜，最后除去溶劑，將獲得粗粉，在常溫前提下進(jìn)行機(jī)械破碎摧毀，篩分后獲得需要粒徑的粉末涂料（如粒徑為15-20微米的超細(xì)粉末涂料）。

有機(jī)溶劑主要為丙酮和丁酮等易揮發(fā)溶劑，憑據(jù)涂料化學(xué)機(jī)能的分歧可以有分歧選擇。捏合步調(diào)的目標(biāo)有兩個(gè)，一是將研磨好的色漿與其余所有物料進(jìn)行充實(shí)夾雜，二是將年夜部份溶劑揮發(fā)。實(shí)行發(fā)現(xiàn)，三是溶劑的快速揮發(fā)將熱量帶走，可使物料連結(jié)常溫或稍稍高于常溫。

在這個(gè)臨盆方式進(jìn)程中，可以插手在190度高溫沒法擠壓夾雜插手的固化劑，如封鎖型異氰酸酯等。采取捏合機(jī)剪切力捏合發(fā)生的熱量，可以促使丙酮等易揮發(fā)的有機(jī)溶劑很容易揮發(fā)除去，同時(shí)捏合進(jìn)程發(fā)生的熱量也能夠經(jīng)由過程溶劑揮發(fā)帶走，連結(jié)物料的溫度在常溫或稍稍高于常溫。由于低溫操作，保留了固化劑的原有活性，可以或許年夜年夜增強(qiáng)粉末涂料對(duì)基材的附出力。若是采取捏合加真空的操作方式，溶劑揮發(fā)更快，結(jié)果更佳。

進(jìn)行氟碳粉末涂料的對(duì)照實(shí)行。在沒有加固化劑的高溫?cái)D壓、液氮破碎摧毀的粉末，反沖泛起涂層脫落，劃格實(shí)行不及格；而加了固化劑的產(chǎn)物，附出力很是好，反沖實(shí)行和劃格實(shí)行都經(jīng)由過程國(guó)度尺度的要求。如表二所示。

表二 樣品分歧制備方式的機(jī)能對(duì)照

2.2 分歧溶劑對(duì)干燥結(jié)果的影響

離別利用丙酮、丁酮熔解丙烯酸等樹脂，然后用一樣的步調(diào)進(jìn)行上述樣品的建造；獲得利用丙酮或丁酮時(shí)，一樣的干燥前提，干燥結(jié)果有較著差別，如表三。

表三 分歧溶劑對(duì)干燥結(jié)果的影響

由于丙酮的沸點(diǎn)沸點(diǎn)（56.48℃）低于丁酮的沸點(diǎn)（79.6℃），是以，在制樣進(jìn)程中，更容易于干燥，和節(jié)制及格的粉末固含量。

2.3 干燥時(shí)候?qū)Ψ勰┩苛系挠绊?p/>

表四 干燥時(shí)候?qū)Ψ勰┩苛系挠绊?p/>

只有足夠的干燥時(shí)候，和杰出的透風(fēng)結(jié)果，才能制得及格的粉末涂料。特別在批量臨盆時(shí)，年夜量的粉末聚積晦氣于粉末的干燥，必需有足夠的干燥時(shí)候，和杰出的透風(fēng)情況才能到達(dá)及格產(chǎn)物的要求。同時(shí)，及格的固含量對(duì)粉末涂料的噴涂結(jié)果起決意感化，固含量達(dá)不到則在噴涂進(jìn)程中泛起堵槍，涂膜外面流平欠好，泛起粉包等現(xiàn)象。

為提高溶劑的揮發(fā)干燥結(jié)果，在捏合的后期同時(shí)進(jìn)行抽真空加快溶劑的揮發(fā)。

2.4 消融進(jìn)程的渙散時(shí)候（對(duì)產(chǎn)物得率及色彩不變性）的影響

渙散時(shí)候，決意了物料渙散的平均性，渙散不平均致使產(chǎn)物在破碎摧毀加工進(jìn)程中粒徑散布較寬，粒徑不平均，在篩粉進(jìn)程中，不吻合要求的粒徑含量較多，影響產(chǎn)物得率；同時(shí)，渙散不平均，使得顏料也不克不及獲得平均渙散，對(duì)產(chǎn)物色彩不變性有較著影響，終究發(fā)生色差。

3.結(jié)論

采取揮發(fā)溶劑消融的方式使物料充實(shí)渙散，本發(fā)現(xiàn)為了不傳統(tǒng)粉末涂料制備進(jìn)程中高溫?cái)D壓混煉的工藝，采取揮發(fā)溶劑消融渙散樹脂、顏料、固化劑等組分，并同時(shí)利用常規(guī)液體涂料的研磨渙散方式，到達(dá)很是好的渙散結(jié)果；然后在常溫下將溶劑揮發(fā)，采取常溫捏合，同時(shí)配以抽真空干燥的方式將溶劑充實(shí)揮發(fā)，進(jìn)一步破碎摧毀，到達(dá)需要粒徑的粉末涂料；進(jìn)行粉末涂料機(jī)能的檢測(cè)，經(jīng)由過程檢測(cè)實(shí)驗(yàn)對(duì)制備出的粉末涂料進(jìn)行機(jī)能剖析，制備出通俗粉末涂料所不克不及到達(dá)的機(jī)能結(jié)果。

（1）溶劑消融法低溫制備粉末涂料，降服了傳統(tǒng)的高溫?cái)D壓方式存在的局限性，對(duì)不耐熱組分供給了運(yùn)用空間，提高了粉末涂料產(chǎn)物的機(jī)能。

（2）溶劑法低溫制備粉末涂料，需要采取低沸點(diǎn)溶劑，確保粉末涂料的干燥結(jié)果。

（3）合適的干燥溫度、時(shí)候、透風(fēng)情況，包管氟碳粉末的干燥度和產(chǎn)物的利用結(jié)果。

（4）渙散結(jié)果對(duì)粒徑散布、產(chǎn)物得率、和色彩不變性有較著影響。