《粉末涂料助剂.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粉末涂料助剂.doc（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、粉末涂料助剂张华东（leegia chemical CO.,LTD 242000）摘 要：本文主要从粉末涂料助剂的特点，详细介绍流平剂，脱气剂，紫外线吸收剂、光稳定剂，抗氧剂，颜料分散剂，抗静电剂、电荷调整剂，摩擦增电剂，抗结块剂，表面抗划伤、增滑剂，纹理剂（包括砂纹、皱纹、皮纹、水纹等），消光剂，催化剂、促进剂，并且给了详细的解释和目前的情况。关键词：粉末涂料；助剂；流平剂；脱气剂；紫外线吸收剂；光稳定剂；抗氧剂；颜料分散剂；抗静电剂；电荷调整剂；摩擦增电剂；抗结块剂；表面抗划伤；增滑剂；纹理剂（包括砂纹、皱纹、皮纹、水纹等）；消光剂；催化剂；促进剂；The agent of powder
2、coatingAndy zhang （leegia chemical CO.,LTD 242000）Abstract：This paper briefly introduced characteristics from the agent of powder coating, point introduction, Leveling agent, take off spirit, ultraviolet ray absorber, light stability, anti- oxygen, pigment dispersion, anti- static electricity, elect
3、ric -enhancing, rub increase electricity, anti- agglomeration, the surface anti- row harm, increase slippery, veins( include sand texture, crease, skin texture, water texture.etc.), matting agent, catalyst, accelerant, and give detailed of explanation with current circumstance.Key words: powder coat
4、ings;agent; Leveling agent, take off spirit, ultraviolet ray absorber, light stability, anti- oxygen, pigment dispersion, anti- static electricity, electric -enhancing, rub increase electricity, anti- agglomeration, the surface anti- row harm, increase slippery, veins( include sand texture, crease,
5、skin texture, water texture.etc.), matting agent, catalyst, accelerant,1引言粉末涂料除基料和颜料外，还有一些明显影响涂膜外观及固化过程度的重要物质助剂，它是专门用于粉末涂料，使聚合物基料顺利生产获得的应用性能而添加到粉末涂料基料中的化学品。助剂在粉末涂料的配方中起着非常重要的作用，以致于它已经成为不可缺少的部分， 对于粉末涂料助剂，“理想”的助剂应该具有以下特点：固体，最好是熔点或者玻璃化温度在 50 度以上的结晶性细粉末。良好的稳定性，便于储存和使用与树脂基料或固化剂不发生化学反应。应为无色或浅色，不能使涂膜着色具有特定
6、的功能。100活性。在可能的条件下低添加量就能够起到作用。基本无刺激性和毒性，符合有关环保安全的标准。但是在大多数情况下，很多很有用的助剂都是液态的，因此常常将它们加到树脂中或者吸附在载体上制成母料。下面我们就其原理进行探讨。 2。 流平剂流平剂的应用已有很多年了，而且还在不断的发展中。一般而言它们最主要的作用是用来防止涂膜缺陷的产生（如缩孔、鱼眼等）并减少桔皮（orange peel）。同时，使用流平剂的有助于改善颜料的分散性和固化过程中脱气效果，增加流动性等效果。良好的分散效果促使了颜料在体系中的分散效应，增强了色彩的均匀性及减少加工时间。现在所使用的流平剂一般是通过消除（或补偿）表面张力
7、之间的差别来改善界面性能的。其详细阐述如下，通常当“额外”加入一种丙烯酸类聚合物添加剂时（实际中一般如此），这种过量的流平剂就会迁移到熔融树脂的表面（这种迁移一般会因其与涂料体系的不相容性而得到加强），从而补偿它在基料表面和主体中的化学势能。当这种丙烯酸聚合物到达表面时，其极性主链留在熔融树脂（或基料）中，而烷基的侧链则倾向于向外部逃逸，并达到某种稳定的平衡状态。因此、由于整个表面定向排列的分子结构浓度比较高，使得整个表面张力趋向于平均。从而这种浓度效应便消除了原来表面张力的不均一性。粉末涂料的成膜和流动是由表面张力和熔融粘度这两个主要的参数所控制的。表面张力（在给定温度下）是导致流动的主要驱
8、动力，而唯一的流动阻力来自于粉末在烘烤条件下的熔融粘度。因此流平剂可以被更确切的定义为表面张力改善剂。从理论上看，要想控制粉末涂料的流动必须有两个先决条件：1）高的表面张力，但是为了保证能充分地润湿基材，又不能高于基材的表面张力。2）在与空气的交界面上表面张力必须局部均一， 根据现在的粉末生产工艺，粉末一般表现为非均一性，因此在不使用流平剂的条件下，第二个条件几乎是不可能达到的。 不使用流平剂，粉末涂料不仅流动性差，有桔皮产生，而且涂膜表面倾向于产生针孔。这都是由于粉末涂料熔融的表面张力之差造成的，这种情况下熔膜倾向于向较高表面张力的方向流动，从而导致涂膜表面非常粗糙。 粉末涂料的成膜可以被划
9、分为熔融阶段和紧跟其后的流动阶段。差的流动性主要起源于第二个阶段。这些问题通常在涂膜形成的第一个阶段（熔融阶段）就会产生并且在流动阶段得到加强。 表面缺陷是与基材无关的，因此不能被划分为“基材润湿性”不好，而是由“流动性极差”所致。 表明高表面张力促使流平，但从另一方面而言，低的表面张力也增加润湿性，减少缺陷产生，而低的融熔粘度也促使更好的流平。因此在实际操作中应结合考虑两个相反因素来平衡最终性能。加入适量流平剂是解决问题的最好办法。由于流平剂由于聚合单体不同及聚合方式的差异，因此不同的流平剂之间有产生不相容的可能性。为了保证良好的润湿性能，流平剂应均匀地分散在粉末体系中，生产过程中良好的分散
10、是必要的。低表面张力的污染物会严重地影响涂料的表面性能。因此在生产或加工过程中尽量避免低表面张力物质导入涂料中，如油污、水汽、硅油等。不同的粉末体系是有不同的表面张力，相互之间也有存在干扰的可能性，在实际生产安排中应用高表面张力的品种到低表面张力品种顺序生产以减少交叉污染现象的发生。目前的流平剂多为丙烯酸酯的均聚或共聚物，而有些丙烯酸-硅树脂和纯的硅树脂则被认为是“危险的”。在早期的试验中高活性的或是不相容的硅树脂（如聚硅烷）曾经导致了整个工厂的污染，因此人们一直对使用硅树脂有一种抵触心理。但是还是有一些改性的聚硅氧烷（如聚醚和聚酯改性的聚硅氧烷）能够在不污染的情况下改善粉末涂料的流平性的。一
11、般的流平剂都是粘稠的液体，因此通常情况下他们被以 5到 15的浓度一次性加入到树脂中或者以 60到 70的浓度被沉淀到气相二氧化硅上作成母料。这样就可以更容易地被计量，并易于在粉末涂料的预混合阶段被均匀地分散。因为二氧化硅容易在透明粉上造成雾影，因此当透明粉的透明度要求比较高时，应首选树脂为载体的。一些高分子量的热塑性聚合物在预防粉末涂料产生缩孔时也是非常有效的。例如用作流平剂的聚乙烯醇缩丁醛，由于他们具有较高的熔点，因此很难在挤出时分散到树脂熔融中，因此不久就被液态的聚丙烯酸所取代。3.脱气剂最常用的脱气剂是安息香，它作为一种“固体溶剂”使涂膜持续不断地展开， 有足够长的时间让空气从涂膜中逃
12、逸出去。安息香的化学名又叫二苯乙醇酮，是白色或浅黄色结晶性粉末。在环氧体系涂膜中，安息香可以降低熔融的粘度和表面张力。但是在过烘烤时由于它可以转化成深色的联苯酰，因此会导致白色或灰白色的涂膜发黄。对于一 般颜色的涂料，人们推荐安息香的最低加量为 0.2（按配方总量计）。对于白色 和灰白色涂料，如果要牵涉到过烘烤，则其加量不能超过 0.2。而对于黑色或其他深色体系可以最高加到 0.8。当使用一些辅助助剂（如一些不产生气体、不黄变的聚合物助剂）时，安息香的脱气性能可以得到加强。安息香的合适的替代物有：硬脂酸，它是一种很有效的脱气效果和流平效果，但是因为它会使体系的玻璃化温度大大下降，因此其使用受到
13、了储存稳定性的限制； 氢化蓖麻油的衍生物，也会改善涂膜的流动性但降低玻璃化温度；各种各样的聚乙烯和聚丙烯腊（如果他们不具有消光功能）；单或者双酰胺蜡。 为了获得更好的脱气效果，最好是根据不同体系的加工特性选择相适宜的脱气剂，将安息香和其它脱气剂组合使起来使用效果会更好。4 紫外光吸收剂和光稳定剂紫外线吸收剂（UV absorber）是一种预防型的稳定助剂，在紫外光危及聚合物结构之前选择性地、强烈地吸收紫外光，并将其转换成无害的低能辐射，防止了紫外光对聚合物的降解作用。典型的紫外线吸收剂的光物理过程是分子内所形成的氢键螯合环吸收光量子吸入的能量切断氢键螯合环，这一进程中把光能转化为热能释放。紫外
14、吸收剂分子内形成的氢键越强，键的裂解能越高，可以吸收紫外线的能量也越多，对聚合物的降解保护也越彻底。紫外线吸收剂的防护效果取决于被保护涂膜的厚度，根据朗伯.比尔定律：E()= （ ）. c .d其中： - 波长的摩尔吸光系数 C - 紫外线吸收剂的浓度 d - 膜厚 E - 在波长下的吸光度同一种紫外线吸收剂在不同浓度、膜厚时其吸收紫外线的能力也是不同的，涂膜越厚紫外线吸收剂的防护效果越好。常用的UV吸收剂有二苯甲酮类化合物，苯并三唑类化合物（如Tinuvin 900）.紫外光吸收剂可以防止涂料在太阳光的直接照射下光降解。他们将日光中的紫外组分吸收或者转化成无害的热，从而消除太 阳光对涂层的损
15、害。光稳定剂能够通过封闭活性中心来阻止聚合物分子的光化学降解。光稳定剂受阻胺是一种自由剂捕获剂，主要包括呱啶类、咪唑烷酮类、氮杂环烷酮类衍生物，在高分子材料的光氧化中这类化合物通过捕获自由基、分解氢过氧化物、猝灭激发状态能量来达到防老化目的，一般用于有色系统， 通常情况下，紫外光吸收剂和受阻胺是一同使用的，如果把具有捕获自由基能力的受阻胺光稳定剂（HALS）与UV吸收剂并用可获得非常好的光稳定效果，同样HALS和亚磷酸酯抗氧剂混合使用其效果也且有协同作用。因为二者的协同作用可以为涂层提供诸如防光泽降低，防分解，防剥落，防变色等更好的保护， 推荐的使用浓度为： 11.5的 UVA，0.52.0的 HALS（按基料计）。羟苯基苯并三唑的衍生物是一种非常常见的紫外光吸收剂，而受阻胺（ HALS 则几乎都是 2,2,6,6-四甲基哌啶的衍生物。他们可以提高粉末涂料的室外耐久性，包括用于透明粉的紫外光吸收剂和用于色漆的受阻胺类光稳定剂（HALS）。5.抗氧化剂抗氧化剂（或热稳定剂）被用来防止在过烘烤中涂层的黄变。一般情况下，他们是空间位阻抑制型抗氧化剂和耐水解的有机磷酸盐的混合物。粉末涂料在受到高温烘烤或日光照射后会发生老化、黄变等现象严重地影响了我们对产品的外观及性能的需求，为了防止或降低这种趋势的发生，我们通常采用添加抗氧剂或热稳定剂的方式来实现，虽然影响涂膜老化的因
