粉末涂料助劑
粉末涂料是一種以樹脂為基料,配以固化劑、顏料、填料和一些粉末涂料助劑,而得到的配方材料,賦予被涂金屬底材良好的外觀和耐久性。裝飾性和保護性是粉末涂料的主要功能。
粉末涂料助劑是專門用于粉末涂料而使聚合物基料順利生產,獲得應用性能而添加到粉末涂料基料中的化學品。一般,粉末涂料產品質量和新品種的開發,很大程度上取決于粉末涂料助劑的開發應用。
粉末涂料助劑的發展歷史和分類
隨著粉末涂料的快速發展,我國粉末涂料助劑的普及及應用水平比過去有了提高。我國的粉末涂料助劑開發起源于上世紀80年代,經過20多年來的發展,國內專業生產粉末涂料助劑的企業已達十幾家,品種也由單一的品種逐漸走向系統化。
劃分粉末涂料助劑的方法有多種,一般有兩種分類:一種是只改變聚合物的物理性能而不使聚合物的化學結構發生變化,如消泡劑、潤濕劑;另一種是聚合物的化學結構發生了或多或少的變化,如68型的消光劑。
性 能 | 助 劑 |
提高涂膜穩定性能 | 抗氧劑、光穩定劑、熱穩定劑、防霉劑、殺菌劑、防污劑、金屬鈍化劑 |
提高涂膜力學性能 | 交聯劑、固化劑、潤濕劑、偶聯劑 |
改善涂膜表面性能及狀態 | 抗靜電劑、表面改性劑、流平劑、消泡劑、花紋助劑 |
改變涂膜色光 | 熒光增白劑、消光劑、增光劑 |
抑制涂膜燃燒性 | 阻燃劑、抑煙劑 |
其它 | 脫漆劑、增香劑、分散劑、增泡劑、 增滑劑、耐磨劑、防結塊劑 |
粉末涂料助劑的使用
1 粉末涂料助劑與樹脂的相容性
這是選用助劑時應優先注意的問題,助劑必須長期穩定存留在粉末涂料中,才能發揮其應有的效能。所以一般使用的助劑要與環氧、聚酯、丙烯酸等樹脂有良好的相容性。那么通常比較粉末涂料助劑與樹脂的相容性,所使用的方法是根據它們的結構的相似性。例如,選用流平劑就分為一種是有載體的,一種是無載體的。有載體的如有E-12為載體就不可以應用于純聚酯體系的配方中。再如通常所用的B68型化學消光劑僅適用于有環氧的體系下,用于其它體系,不但失去應有的效果,還會給涂膜帶來消極影響.
2 粉末涂料助劑對生產工藝的適應性
某些粉末涂料助劑在配方設計時,由于生產工藝條件比較苛刻,可能是高溫、低溫、高速剪切等情況,從而引起粉末涂料助劑的分解、揮發而失效,導致配方失敗。如有些花紋粉末涂料助劑,不可以與基料一同由擠出機擠出,而是后加入到成品粉中,只有這樣才能顯現出它應有的花紋,因為在擠出熔融過程中,花紋助劑已經預先反應完成,致使在成膜時無花紋出現。
3 粉末涂料助劑在粉末涂料中的多功能性
一些粉末涂料助劑除了起主要作用外,同時還兼有雙重或多重作用。由此,在設計配方時就必須綜合考慮,如調配用量或簡化配方。比如,氧化鋅是一種常見的化學物品,它可以替代一部分的鈦白粉作白色顏料,同時具有一定的導電性,應用于需要抗靜電或導電性的場合,還具有屏蔽紫外線的功能,特別是對(240~380)μm范圍的UV光有較好的防護能力,當然它還具有防霉、殺菌功效、改善含羧基基團樹脂的涂料性能等。可見,選擇一種有效助劑是要充分理解它的各種功能。
4 充分利用粉末涂料助劑之間的相互效應
粉末涂料助劑的協同效應是指兩種或多種助劑適當配合使用,相互間會相互影響而產生增效的作用。當然,協同效應的反面是拮抗作用。例如,炭黑與硫代酚類抗氧劑配合在純聚酯戶外粉末涂料中,有優良的協同抗氧作用,但在與胺類或阻酚類抗氧劑一道使用時,則應發生拮抗作用而削弱涂膜儲存的穩定效果。
5 粉末涂料助劑對粉末涂料的性能影響
我們知道,一些粉末涂料助劑在發揮其正常作用的同時,也可能對粉末涂料的性能產生不良的影響,這是與粉末涂料助劑的品種和用量有密切關系的。目前,市場上有一種低溫固化劑,它能使粉末涂料涂膜在120℃×30min內固化成膜,這當然是我們所需求的,因為如此的低溫固化條件會給客戶帶來巨大的經濟效益,也給一些不能在高溫下烘烤的材料提供可靜電噴涂條件,大大拓展了粉末涂料的應用領域,但就我們所做試驗得知,加入此種低溫固化劑,對涂膜的附著力會有較大的影響。還例如,有種純聚酯戶外型粉末涂料中可使用一種低光澤固化劑,我們所用的這種產品為英國進口的,戶外型光澤可以降至10%左右(60°視角),就是為了得到此種效果,而不得不損害涂膜的流平性,而且在做白色粉末涂料產品時,黃變還比較嚴重。
以上這些都是我們在設計配方時,選用粉末涂料助劑前應充分了解的。
6 粉末涂料助劑在粉末涂料中添加的程序及工藝條件
在兩種或兩種以上的粉末涂料助劑與基料配合過程中,為了使各個粉末涂料助劑充分發揮其效能,必須使它們在基料中充分分散,而且可按不同的層次與基料結合。
7 粉末涂料的用途對粉末涂料助劑的制約
粉末涂料助劑的應用常受到粉末涂料涂膜的用途的制約,不同的粉末涂料品種對粉末涂料助劑的顏色、氣味、耐污染性、耐久性、電氣性、耐熱、耐寒性等性能都有不同的要求.
8 粉末涂料助劑的價格
一般粉末涂料助劑在粉末涂料的配方體系中所占比重很小,但價格很昂貴,所以有的時候,價格也是衡量其使用的一個重要因素。通常,我們可以選幾個不同供應商相同類型的產品作對比試驗,在效果相同的情況下,選擇價格低廉的產品。據目前的市場情況看,國內的許多廠家生產的粉末涂料助劑,一般都能和國外生產的同類產品相媲美,所以盡可能的購買國產助劑,既有價格上的優勢,又能支持民族工業的發展壯大。
9 其它
在滿足上述條件外,有時候還可考慮一些其它的因素。例如,同為TGIC系列產品,如果條件允許,應盡可能多用TGIC-free而少用TGIC,因為TGIC含有一定量的毒性.
粉末涂料助劑的發展
1 抓住時機,拓展應用
近年來,國外粉末涂料助劑通過每一屆的中國國際涂料及油墨展、粉末涂料年會以及各種專題講座等方式推廣,粉末涂料助劑已進人大部分粉末涂料企業,使我國粉末涂料助劑應用更加普及化,粉末涂料助劑的應用水平已日趨成熟。
目前進口粉末涂料助劑大量涌人國內粉末涂料市場,是利用的有利時機,應當進一步拓展對粉末涂料助劑的應用。(如透氣劑、低溫固化劑等),不斷提高粉末涂料產品的性能,加快粉末涂料產品更新換代的步伐。
2 實施聯合,增強創新能力
目前,國外粉末涂料助劑公司已經基本上全面進入我國粉末涂料市場,粉末涂料工業集中的幾個地區幾乎都有國外粉末涂料助劑的銷售代理商,一些大的國外粉末涂料助劑企業在我國也形成了系統的市場銷售網絡,在長三角、珠三角、環北京地區,粉末涂料助劑市場的競爭非常激烈,經過數年的發展經營,國產粉末涂料助劑也有很大的發展,如流平劑、消光劑等。粉末涂料助劑的重要性已被粉末涂料界同仁共同認可,所以加強有關開發研究、生產、使用粉末涂料助劑企業的聯合,推進粉末涂料助劑的發展,現在的時機比較成熟。雖然粉末涂料助劑總生產量不大,但品種多、涉及面廣、效果顯著,利潤空間也大。如何使粉末涂料助劑發展壯大,培養優勢產品、建立競爭優勢,都取決于企業的研發創新能力,所以,只有加強合作,才能促進國內粉末涂料助劑工業的進一步發展
3 適應市場,開發系列產品
據統計,中國粉末涂料企業大概有1500家以上,大多數都是年生產量在幾百噸,甚至幾十噸的小廠或者家庭作坊式的小企業。統計的數據表明,2002年中國粉末涂料主要供應商是阿克蘇、杜邦等,這類企業占中國粉末涂料企業總數不到1%,他們比較注重企業產品技術開發,為保證粉末涂料的產品的品質,對粉末涂料助劑質量要求較高。而中國粉末涂料市場上大量的小企業(占中國粉末涂料生產企業總數的63%左右)為了生存,以很低的價格出售粉末涂料產品,以獲取產品利潤。當然,其對粉末涂料助劑的要求也略低。