摘要：由于直燃爐熱源的多樣性，使用不同的熱源會(huì)產(chǎn)生不同的副產(chǎn)物，會(huì)大大影響涂膜的抗黃變性能。通過(guò)烘箱模擬直燃爐固化條件的方法，從配方出發(fā)，設(shè)計(jì)出滿足直燃爐固化條件下高抗黃變性能的熱固性粉末涂料。本課題分別對(duì)比了不同聚酯、抗黃變助劑、通用助劑、消光劑對(duì)涂膜抗黃變性能的影響，還對(duì)比了戶內(nèi)外配方的抗黃變性能。希望能設(shè)計(jì)出滿足直燃爐固化條件下的高抗黃變性能的粉末涂料。

關(guān)鍵詞：聚酯 、抗黃變助劑、通用助劑、消光劑、涂膜抗黃變性能

引言

熱固性粉末涂料作為一種需要加熱才能實(shí)現(xiàn)固化的粉末涂料體系，加熱固化過(guò)程中又以空氣作為固化介質(zhì)為主，因此如何選擇加熱方式是很重要的一個(gè)步驟，需要既能達(dá)到固化要求又能節(jié)約成本，且使用安全便捷。

直燃爐具有熱效率高、熱風(fēng)溫度穩(wěn)定、熱風(fēng)清潔、阻力小、使用成本低、故障率低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵、食品、涂塑、印染、建材等產(chǎn)業(yè)，自然在以加熱介質(zhì)為主要固化手段的熱固性粉末涂料行業(yè)中也是廣泛應(yīng)用的。不過(guò)基于直燃爐使用的能源不同，會(huì)產(chǎn)生不同的副產(chǎn)物，將會(huì)對(duì)爐內(nèi)烘烤的粉末涂料涂層會(huì)有不同的影響，這里就不在過(guò)多的介紹直燃爐的特性。本課題將著重探索直燃爐環(huán)境下對(duì)涂層表面的黃變影響，并從粉末涂料配方的設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)使用不同材料的涂層進(jìn)行色差對(duì)比，從而得出耐黃變性能更好的配方。

1、實(shí)驗(yàn)部分

本課題將從聚酯、固化劑、消光劑、助劑等方面進(jìn)行探索，為求在現(xiàn)有的材料中選出最合適的配方結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出最適合直燃爐加熱固化條件的配方。因?yàn)闂l件限制，我們將用烤箱模擬直燃爐固化條件的方法進(jìn)行試驗(yàn)。

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

聚酯A、聚酯B、固化劑TGIC、抗黃變助劑(A、B、C、D、E)、戶外消光劑、環(huán)氧E-12、戶內(nèi)消光劑，流平劑、增光劑、蠟、除氣劑、消泡劑、填料、復(fù)合填料、抗氧劑、顏料、金紅石鈦白粉、亞硝酸鈉藥品，250 ml 20%的醋酸溶液。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

擠出機(jī)(海陽(yáng)靜電設(shè)備有限公司SLJ-32)；篩粉機(jī)(海陽(yáng)靜電設(shè)備有限公司ACM-60)；靜電噴槍(金馬涂裝Optiflex 2F)；烘箱。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1、將樹(shù)脂、固化劑、顏填料、助劑按照配比稱量，并按照預(yù)混合、熔融擠出、壓片、破碎、篩選、噴板(膜厚控制在60~90 μm),最終烘烤固化(15 min@190 ℃)得到測(cè)試樣板。

2、每組實(shí)驗(yàn)采用同一機(jī)臺(tái)擠出、篩粉、噴板(使用同種材質(zhì)的基材和相同的前處理)；

3、用烘箱模擬直燃爐固化氣體環(huán)境；

4、每組實(shí)驗(yàn)噴板兩片，分別將兩片板置于普通烘箱和模擬直燃爐烘烤氣體烘箱，在15 min@190 ℃條件下固化；

5、以普通烘箱固化板為標(biāo)樣，對(duì)模擬直燃爐烘烤氣體烘箱固化板進(jìn)行色差測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)；

6、對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給出最佳聚酯和助劑搭配方案。

2、實(shí)驗(yàn)室模擬直燃爐固化條件

說(shuō)明：以下方法僅用于實(shí)驗(yàn)室模擬直燃爐固化條件，用于和普通烘箱固化板進(jìn)行色差對(duì)比，同實(shí)際生產(chǎn)條件存在差異；

1.稱取2.5克亞硝酸鈉藥品；

2.配置約250ml 20%的醋酸溶液；

3.用步驟2配制好的醋酸溶液溶解亞硝酸鈉藥品；

4.將混合液體倒入燒杯中；

5.將烘箱設(shè)置到板材固化所需溫度；

6.待烘箱溫度穩(wěn)定后，將蒸發(fā)皿放置在烘箱合適的位

置，關(guān)閉箱門3分鐘左右，見(jiàn)圖1；

7.打開(kāi)箱門將板材放進(jìn)烘箱，按照實(shí)驗(yàn)條件固化。

 注意：

1.為防止蒸發(fā)皿直接接觸高溫烘箱因受熱不均開(kāi)裂，可將蒸發(fā)皿放在常溫托盤內(nèi)再整體放進(jìn)烘箱。

      2.如若上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，可采用亞硝酸鈉和亞硫酸鈉藥品同時(shí)摻混醋酸溶液的方法進(jìn)行加強(qiáng)測(cè)試。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析探討

3.1 聚酯及抗黃變助劑對(duì)涂層抗黃變性能的影響測(cè)試

選取聚酯A、聚酯B，抗黃變助劑A、B、C、D、E，在白色亞光的基礎(chǔ)配方上采用控制變量法形成10組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示結(jié)合實(shí)驗(yàn)色差數(shù)據(jù)和目視情況，聚酯A、聚酯 B搭配抗黃變助劑B、C形成的實(shí)驗(yàn)組均表現(xiàn)出良好的耐直燃爐烘烤黃變性能。而無(wú)論哪種聚酯搭配抗黃變助劑A，都會(huì)導(dǎo)致很大的色差變化，說(shuō)明抗黃變助劑A的作用效果不大。

3.2 原配方助劑對(duì)涂層抗黃變性能的影響測(cè)試

選取聚酯A，分別去掉原配方中蠟、 除氣劑 、消泡劑，在原有白亞光配方的基礎(chǔ)上采用控制變量法形成4組對(duì)照實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示結(jié)合實(shí)驗(yàn)色差數(shù)據(jù)和目視情況，原配方中蠟、除氣劑、消泡劑三種助劑在當(dāng)前用量下不會(huì)造成明顯黃變。

3.3 不同體系的消光配方對(duì)涂層抗黃變性能的影響測(cè)試

選取聚酯A，消光劑、環(huán)氧E-12、戶內(nèi)消光劑，在原有白亞光配方的基礎(chǔ)上采用控制變量法形成3組對(duì)照實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示結(jié)合實(shí)驗(yàn)色差數(shù)據(jù)和目視情況，聚酯搭配戶外消光劑可在保證黃變范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較低光澤；去掉配方中戶外消光劑后，涂膜黃變情況無(wú)改善，且光澤增加，說(shuō)明優(yōu)質(zhì)的戶外體系消光劑對(duì)涂層抗黃變的影響很小；而環(huán)氧E-12搭配戶內(nèi)消光劑黃變情況加重，說(shuō)明戶內(nèi)消光配方體系在抗黃變方面明顯劣于戶外聚酯消光配方體系，在要求抗黃變性能相對(duì)嚴(yán)格的情況下，該配方體系不考慮使用。

4、總結(jié)

想要擁有優(yōu)質(zhì)的熱固性粉末涂料的涂層，優(yōu)質(zhì)的加熱固化環(huán)境是必不可少的，而直燃爐的優(yōu)勢(shì)，就值得廣大技術(shù)人員去研究探討如何更好地的使用，而一個(gè)好的配方就是駕馭這個(gè)利器的最好方式。本課題通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)室直燃爐的固化條件，對(duì)配方中的有可能影響涂膜抗黃變性能的材料進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，對(duì)于不影響涂膜抗黃變性能的材料我們就能大膽使用，對(duì)于會(huì)影響涂膜抗黃變性能的材料，我們就需要通過(guò)對(duì)比，選擇抗黃變性能更好的材料，這樣才能給出讓客戶滿意的產(chǎn)品。通過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在TGIC固化體系的不同聚酯對(duì)抗黃變性能有著很大的影響，而配方中的一些常用助劑對(duì)涂膜的抗黃變性能影響很小。還有TGIC戶外消光體系的抗黃變性能明顯優(yōu)于環(huán)氧戶內(nèi)配方體系。

來(lái)源：2023粉末涂料與涂裝第一期

作者：文 / 林琳藝 吳冠群 劉雅杰 ( 福建萬(wàn)安實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司 )