鋁型材木紋熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的研發(fā)與運用

一.引言

粉末涂料始于20世紀40年月 初，是以粉末粒子形態(tài)涂裝并構(gòu)成 涂層的。粉末涂料在臨盆 和涂裝進程 中沒有溶劑釋放，少污染，合適環(huán)保要求，涂裝進程 中噴溢的粉末可以收受接管 再哄騙，有益 于節(jié)省資本 ，粉末涂裝易實行 主動 化臨盆 ，可提高臨盆 效力 ，粉末涂料和涂裝已成為成長 敏捷 的涂料新產(chǎn)物 和新工藝，現(xiàn)已成為公認的合適4E型涂料產(chǎn)物 [1]。

鋁型材需要超強的耐候性和裝潢 性，使得鋁型材概況處置懲罰 成為必須。鋁型材概況處置懲罰 工藝首要 分為陽極氧化、電泳涂裝和有機涂層三種。木紋處置懲罰 是有機涂層處置懲罰 的一種，木紋處置懲罰 又分為水轉(zhuǎn)印和熱轉(zhuǎn)印兩種。熱轉(zhuǎn)印木紋手藝 從上世紀90年月 末引進我國，最近幾年來獲得 長足的成長 ，該手藝 的首要 特點在于轉(zhuǎn)印圖象 色采 艷麗 ，條理 厚實，轉(zhuǎn)印效果可以和印刷媲美。與印刷手藝 的分歧 點在于熱轉(zhuǎn)印是在高溫下使油墨受熱升華，能多色圖案一次成圖，無需套色，冷卻后即構(gòu)成 色采 亮麗的圖案。而且 圖案可滲透 涂層40-60um的內(nèi)部，熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)物 經(jīng)久耐用，轉(zhuǎn)印圖案不會脫落，龜裂和退色 。

鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料早期 以聚氨酯/異氰酸酯系統(tǒng) 為主，聚氨酯/異氰酸酯系統(tǒng) 硬度高，流平好，轉(zhuǎn)印效果好，然則 聚氨酯/異氰酸酯系統(tǒng) 由于所用固化劑價錢 較高，限制了熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的利用。最近幾年來，聚酯/TGIC系統(tǒng) 以其低本錢 ，優(yōu)秀 的耐候性和優(yōu)越 的綜合機能 在熱轉(zhuǎn)印粉末涂猜中愈來愈 多被利用 。

二.鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的配方設計

鋁型材木紋轉(zhuǎn)印中最多見 的 “粘紙”問題和涂層的完全固化水平 有很年夜 的相干 性。在聚酯/TGIC系統(tǒng) 中，包管 了涂膜的完全固化“粘紙“問題可以獲得 很年夜 的改良 。粘紙帶來的后續(xù)問題-轉(zhuǎn)印后涂層概況有一層紙印痕。

2.1 提高交聯(lián)密度對鋁型材木紋轉(zhuǎn)印效果的影響

鋁型材戶外粉末涂料年夜 多采取 反映速度慢的低酸值樹脂，這類樹脂與固化劑反映遲緩 ，在正常的固化前提 下低酸值樹脂系統(tǒng) 的涂層不克不及 到達 完全固化的水平 ，從而致使 涂層在轉(zhuǎn)印后呈現(xiàn)“粘紙”，轉(zhuǎn)印紋理不清楚 的現(xiàn)象。針對“粘紙”問題粉末原料市場上呈現(xiàn)了許多 的熱轉(zhuǎn)印助劑，根基 上是增進 涂層固化，增添 涂層交聯(lián)密度的，然則 實行 發(fā)現(xiàn)這些助劑起到的感化 很少。我們從涂層成膜物資 著手，解決鋁型材熱轉(zhuǎn)印“粘紙”問題。

我們選擇了高酸值，反映活性年夜 的幾種樹脂。高酸值包管 了涂層具有較高的交聯(lián)密度，反映活性年夜 則包管 涂層能在正常固化前提 下完全固化。實行 以下 ：

以上實行 評釋：高酸值配方系統(tǒng) 可以有用 的解決鋁型材熱轉(zhuǎn)印“粘紙”問題，而且轉(zhuǎn)印后可以很顯明的看到殘留在涂層概況的印痕很少，轉(zhuǎn)印紋理很清楚 。沒有到場 高酸值的配方轉(zhuǎn)印出來后有“粘紙”現(xiàn)象，到場 高酸值樹脂后，可以很顯明的看到轉(zhuǎn)印出來的工件在冷卻進程 中，轉(zhuǎn)印紙有主動 剝離的現(xiàn)象，很好撕紙。然則 零丁 利用 高酸值樹脂，涂層流平不是很好，所以到場 恰當 的低酸值樹脂，反映速度快的樹脂一路 擠出則可以調(diào)理 省平，而且轉(zhuǎn)印效果也在可接管 局限 內(nèi)。

2.2 蠟粉對鋁型材木紋轉(zhuǎn)印的影響

鋁型材常規(guī)粉末涂料配方中常到場 各類 類型的低份子 量，低熔點蠟粉以使涂層具有優(yōu)越 的爽劃，防結(jié)塊，耐磨，消光，脫氣及紋理效果，然則 查閱有關(guān)鋁型材熱升華轉(zhuǎn)印粉末涂料資料，發(fā)現(xiàn)許多 人對在配方中到場 蠟粉持思疑的立場 ，認為到場 蠟粉后粉末涂料在熱轉(zhuǎn)印時會發(fā)生 “粘紙“現(xiàn)象。然則 在實行 進程 中我們發(fā)現(xiàn)蠟粉對鋁型材熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的脫紙是有積極感化 的。

A組沒有到場 蠟粉，B組到場 0.3%的蠟粉。制粉噴板后，B組硬度比A組高，真空轉(zhuǎn)印后A,B兩組紙印較少， B組轉(zhuǎn)印效果比A組好。

C組沒有到場 蠟粉，D組到場 0.2%的蠟粉，制粉噴板后，D組硬度比C組高，真空轉(zhuǎn)印后C,D兩組印痕較少，D組轉(zhuǎn)印效果比C組好。

我們經(jīng)由過程 實行 發(fā)現(xiàn)蠟粉的恰當 到場 可以增添 涂層的硬度，改良 涂層流平，有助于改良 “粘紙”和轉(zhuǎn)印后殘留在涂層概況的印痕，然則 有些蠟粉到場 后遷徙 到概況對轉(zhuǎn)印晦氣 ，有些消光蠟粉對涂層流平有增進 感化 ，然則 對轉(zhuǎn)印效果有很年夜 的影響。

2.3 硬度對鋁型材木紋轉(zhuǎn)印的影響

對照 聚氨酯系統(tǒng) 和常規(guī)聚酯/TGIC系統(tǒng) 發(fā)現(xiàn)，聚氨酯系統(tǒng) 硬度比常規(guī)聚酯/TGIC系統(tǒng) 高，我們提高聚酯/TGIC系統(tǒng) 的硬度測試其對鋁型材木紋轉(zhuǎn)印的影響，實行 驗證以下 。

實行 效果 評釋：溝通 系統(tǒng) 中硬度高的組分和硬度低的組分一路 轉(zhuǎn)印，轉(zhuǎn)印效果相差較為顯明，硬度高的組分轉(zhuǎn)印后根基 上沒有印痕，硬度低的組分則有少許 或 年夜 量的印痕。然則 當我們把增硬蠟加多時，涂層硬度很高，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)印圖案恍惚 ，轉(zhuǎn)印不了，綜上所述在必然 局限 內(nèi)增添 涂層硬度對鋁型材熱轉(zhuǎn)印有很年夜 的感化 。

綜上所述為了獲得 優(yōu)秀 的轉(zhuǎn)印效果，我們可以從以下幾個方面著手：

1.選擇綜合機能 好的高酸值樹脂利用于熱轉(zhuǎn)印粉末系統(tǒng) 是有用 的改良 舉措。

2.到場 適當 的蠟粉對涂層概況有必然 的感化 ，而且蠟粉對涂層硬度有較年夜 的改良 ，而且蠟粉可以改良 一些涂層缺點 。

3.選擇合適的顏填料，提高涂層硬度，有益 于撕紙和改良 涂層印痕。

三.高酸值配方系統(tǒng) 涂膜針孔的消弭

在研制鋁型材專用木紋粉的進程 中為領(lǐng)會決粘紙和真空轉(zhuǎn)印后涂層概況有紙印痕的問題，利用 了高酸值的樹脂，以加速 反映速度，使涂膜能固化完全。然則 按高酸值配方系統(tǒng) 制粉，噴板后發(fā)現(xiàn)涂層豐年 夜 量的針孔。

熱固性粉末涂料的成膜的進程 ：粉末粒子受熱被升溫到某一溫度時入手下手熔融，由于熱量的交流 和在概況張力差的感化 下發(fā)生 無數(shù)個藐小 湍流（貝納德窩），跟著 溫度的上升，粉末繼續(xù)熔融、湍流、流平，并在某一溫度下，樹脂入手下手發(fā)生交聯(lián)反映，涂料的粘度入手下手增添 ，跟著 溫度的升高和時候 的延續(xù)，粉末涂料的粘度愈來愈 年夜 ，湍流和概況張力均衡 的速度 也愈來愈 慢直至終止，粉末涂料入手下手呈現(xiàn)膠凝狀況 ，再跟著 溫度的升高或保溫時候 的延續(xù)，樹脂的交聯(lián)反映的速度 趨于無限 年夜 --成膜。工件出爐，粉末涂料涂膜降溫。

針對粉末涂料的成膜進程 闡明可以獲得 ：

1.當分歧 的粉末夾雜 后，若是二者 （或以上）的固化速度 差異 較年夜 ，屆時一部份 先膠凝固化，而另外一 部份 仍在湍流，因而 二者 構(gòu)成 了界面，涂膜悉數(shù) 固化后界面被固定，呈現(xiàn)凹凸或褶皺，光照時構(gòu)成 暗影 ，若界面很小時凹凸或褶皺看不出來，再年夜 肉眼看是針孔，足夠年夜 時肉眼看是細紋。

2.若是擠出機的捏合混煉效果欠好 ，分外是在粉末顏填料體積濃度高的時刻 ，顏填料的渙散 很不平均 ，成粉后，有的粉粒顏填料含量低，而有的很高。低者烘烤時易構(gòu)成 湍流，高者不容易 或不克不及 構(gòu)成 湍流，從而構(gòu)成 界面，造成凹凸或褶皺，呈現(xiàn)了針孔或細紋現(xiàn)象。

憑據(jù) 上面的經(jīng)驗和理論我們提出以下幾種解決方案：

3.1 到場 下降 高酸值的量和到場 低酸值樹脂同時擠出

高酸值樹脂，活性比低酸值樹脂反映活性年夜 ，若是是劃分制粉后干混，會由于 反映速度的差異致使 涂層微不雅 上的粗拙 ，從而發(fā)生 消光效果。然則 若是我們把凹凸 酸值樹脂同時擠出制粉，由于 制粉進程 中兩種樹脂夾雜 粉平均 ，兩種樹脂粘合一路 ，整體反映速度會被低酸值樹脂所拖慢，從而使其具有比零丁 的高酸值樹脂有長的流日常平凡 間，可以很好的修復湍流構(gòu)成 的孔隙，從而消弭 高酸值系統(tǒng) 的針孔問題。

A組中只有高酸值樹脂，涂層概況豐年 夜 量的針孔，B組和C組中劃分添加32%和37%的低酸值樹脂，B,C涂層根基 上看不到針孔。D組到場 40%的低酸值樹脂，E到場 30%的低酸值樹脂，E組概況有較多的針孔，D組概況針孔比E組要少。

經(jīng)由過程 實行 可以知道在高酸值系統(tǒng) 中到場 30-40%閣下 的低酸值樹脂可以改良 流和藹針孔。到場 低酸值樹脂后發(fā)現(xiàn)涂料的膠化時候 變長申明 反映活性下降 。

3.2 到場 消泡劑等助劑

流平劑可以下降 粉末涂料的熔融黏度，增添 涂料熔融狀況 時的活動 性，使涂層概況張力加倍 平均 ，減緩 了貝納德漩渦 發(fā)生 ，所以經(jīng)由過程 加年夜 流平劑的量和加年夜 潤濕劑的量改良 渙散 效果終究 來改良 涂層的針孔，流平劑用量從1%增添 到1.6%后發(fā)現(xiàn)涂層的流平變好了然則 對涂層針孔改良 效果不是很顯明。

蠟粉在粉末涂裝時具有脫氣感化 ，而且由于一部份 蠟粉跟粉末涂料利用 的流平劑屬于同系列。故而在樹脂包覆的填料和顏猜中有更好的潤濕感化 ，從而使概況獲得 改良 ，削減 針孔的發(fā)生 。實行 中到場 克萊恩的3910蠟粉0.5%后發(fā)現(xiàn)涂層概況針孔少了許多 ，二作為對照組沒有加蠟粉的涂層概況針孔較多。

3.3 下降 涂層厚度

在測試實行 樣板進程 中發(fā)現(xiàn)當涂膜厚度在40-60um時，涂層概況幾近 沒有針孔，而一旦跨越 60um后，涂層越厚，涂層概況的針孔越多。樣板是吊掛 在烤箱中加熱的，必定 會造成涂層概況和涂層中心層的受熱水平 紛歧 樣。高酸值樹脂的反映活性比低酸值樹脂反映活性高，從入手下手熔融到入手下手固化的時候 較短，在熔融進程 中有一部份 已 入手下手固化了，影響了貝鈉德窩的構(gòu)成 ，造成界面差，沒法 經(jīng)由過程 流平來彌補 界面差中的藐小 孔隙，固化完成后構(gòu)成 針孔。而且涂層越厚，涂層針孔越多。

鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的高酸值配方系統(tǒng) 的針孔現(xiàn)象可以經(jīng)由過程 以下幾個方面來解決：1.節(jié)制 好噴涂厚度，噴涂太薄對鋁型材工件起不到護衛(wèi)感化 。噴涂太厚則發(fā)生 針孔等涂層缺點 也下降 了涂層的護衛(wèi)感化 ，而且還造成了資本 浪擲。2.在配方中到場 必然 量的低酸值高活性的樹脂一路 擠出，到場 低酸值樹脂可以下降 粉末的整體反映活性，避免反映活性太年夜 使流平欠好 釀成的 涂層缺點 3.到場 必然 量的的蠟粉和助劑。

四.結(jié)語

本文介紹了鋁型材專用聚酯/TGIC熱轉(zhuǎn)印粉末涂料。闡明切磋了鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的配方設計，針對鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料高酸值系統(tǒng) 的針孔的現(xiàn)象進行了闡明。

熱轉(zhuǎn)印手藝 在鋁型材上的利用給鋁型材專用粉末涂料市場帶來了無限機緣，厚實了粉末涂料的多彩性。熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)物 因其獨有的 裝潢 效果使得其包含 巨年夜 的市場潛力。經(jīng)由過程 改良鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料，提高熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)物 質(zhì)量，以知足 市場日趨 增加的需要，成為每一個 粉末涂料科研人員的職責。