鋁型材加工技術(shù):粉末涂料原料如何選擇
粉末涂料作為一種具有無溶劑、無污染、可收回和節(jié)能等長處的涂料,現(xiàn)在現(xiàn)已逐漸占領(lǐng)著必定比例的涂料市場。其間一種以TGIC為固化劑,端羧基飽滿聚酯為根底樹脂的純聚酯熱固性粉末涂料,能夠被廣泛地應(yīng)用到鋁型材涂裝范疇。該種鋁型材用粉末涂料首要由聚酯樹脂、固化劑、助劑、顏料和填料組成,本文將論述這些原材料的挑選和檢測辦法。
1質(zhì)料挑選
1.1聚酯樹脂的挑選
樹脂是熱固性粉末涂料的首要成膜物質(zhì),樹脂的結(jié)構(gòu)和功能是決議粉末涂料質(zhì)量和涂膜功能的首要因素。關(guān)于聚酯樹脂的挑選,一般考慮在大型樹脂廠家的鋁型材加工專用聚酯樹脂中挑選,可是因?yàn)椴煌瑥S家之間的樹脂配方的不同,聚酯樹脂之間的功能指標(biāo)有必定的不同。要考慮挑選出涂膜功能好、性價(jià)比高的聚酯樹脂,必須比較不同廠家的樹脂,在不同系統(tǒng)的配方中的功能,然后挑選出合適的聚酯樹脂。例如,要從聚酯樹脂A和B挑選出合適的聚酯,先依據(jù)以下四個(gè)配方,用相同的擠出、磨粉工藝制粉,然后別離測驗(yàn)該四個(gè)粉末的功能及其涂膜功能。首要測驗(yàn)比照的功能有:粉末的膠化時(shí)刻、粒度和熔融流動(dòng)性以及涂膜的外觀、機(jī)械功能、耐沸水性、耐高溫性和耐侯性等功能。
從上述兩組試驗(yàn)成果比照能夠知道,在平面系統(tǒng)里,樹脂A的膠化時(shí)刻較長,外表流平較好,盡管耐沸水性要比樹脂B差,但耐老化功能要好于樹脂B,所以,從技能角度歸納來看,樹脂A更合適用于做平面粉;但在砂紋系統(tǒng)里,樹脂B的耐沸水性較好,外表紋理較顯著、較細(xì)膩,光澤也較低,所以樹脂B更合適用于做砂紋粉。
總而言之,關(guān)于鋁型材加工用戶外粉末涂料,對涂膜的耐候性、耐高溫性和粉末的儲(chǔ)存安穩(wěn)性要求較高,所以選用的聚酯樹脂,要求其在耐候性、耐沸水性以及耐高溫性和儲(chǔ)存安穩(wěn)性要具有必定的優(yōu)勢。但不同的樹脂各有各的優(yōu)缺點(diǎn),可能在不同系統(tǒng)的粉末里所表現(xiàn)出來的功能也不一致。關(guān)于平面系統(tǒng)的粉末涂料,選用的聚酯樹脂要有較好的流平緩較好的機(jī)械功能;關(guān)于砂紋系統(tǒng)的粉末涂料,要選用機(jī)械功能、耐沸水性較好和外表紋理較細(xì)的聚酯樹脂;關(guān)于雙組分干混系統(tǒng)。要挑選快、慢組分粒徑散布較均勻,光澤安穩(wěn)性、儲(chǔ)存安穩(wěn)性較好和較易消光的樹脂。所以在挑選聚樹脂的進(jìn)程中,要全方面檢測樹脂在不同系統(tǒng)里的功能,然后挑選出合適的樹脂。
1.2固化劑的挑選
固化劑與樹脂發(fā)作交聯(lián)反響,使涂料能夠固化成膜得到具有必定物理力學(xué)功能和耐化學(xué)功能的涂膜。一般純聚酯的粉末涂料選用異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)或許羥烷基酰胺(HAA)作為固化劑。其間TGIC所制作的粉末沖突帶電性和儲(chǔ)存安穩(wěn)性較差,可是與樹脂固化反響沒有副產(chǎn)物發(fā)生,且耐溫性和耐泛黃性較好;而HAA固化劑的毒性相比TGIC顯著要小許多,且儲(chǔ)存安穩(wěn)性較好,但與樹脂固化反響時(shí)會(huì)釋放出小分子的水,而且其耐溫性和耐泛黃性較差,不合適厚涂至100μm以上,膜厚在100μm以上時(shí)簡單呈現(xiàn)針孔?,F(xiàn)在,鋁型材用粉末涂料的固化劑首要以TGIC為主。
關(guān)于固化劑的挑選,我們首要是從固化劑的冒煙狀況、耐高溫功能以及涂膜的功能等方面進(jìn)行檢測剖析。例如,對三種不同廠家的固化劑進(jìn)行比照檢測,首要我們將各取10g固化劑樣品置于220℃的烤箱中烘烤15min,然后調(diào)查其冒煙狀況以及熔融狀況。三種不同廠家TGIC固化劑的特色見表3。
從試驗(yàn)成果能夠看出,熔融狀況三者均類似,均沒呈現(xiàn)烤焦的狀況,但固化劑A的失重較大(肉眼調(diào)查A的冒煙少,可能是因?yàn)楹婵緯r(shí)蒸發(fā)了一些肉眼看不到的物質(zhì)),能夠不考慮運(yùn)用;固化劑B和固化劑C的失重差不多,可是固化劑B的冒煙較多,所以優(yōu)先挑選固化劑C。當(dāng)然,還要對B和C這兩種固化劑制成的涂膜的功能進(jìn)行檢測,首要依據(jù)比照兩者涂膜的機(jī)械功能、外表流平、耐沸水性、耐候性以及在木紋系統(tǒng)的轉(zhuǎn)印作用等進(jìn)行進(jìn)一步挑選。
1.3填料的挑選
填料也是粉末涂猜中不可或缺的組成部分,首要起到進(jìn)步涂膜硬度、剛性和抗劃傷性等功能的作用,當(dāng)然還能下降必定的本錢。填料的品種有硫酸鋇、重晶石粉、輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣以及硅微粉等。填料一般挑選要吸油量小、分散性好且不含有重金屬的品種?,F(xiàn)在,鋁型材用粉末涂料首要挑選硫酸鋇作為填料。關(guān)于填料,首要檢測填料的純度、白度以及是否含有其他異物,一般用水洗過篩和酸洗進(jìn)行檢測。例如檢測硫酸鋇,首要取硫酸鋇試樣150-200g到400目規(guī)范網(wǎng)篩中,放入水中進(jìn)行水洗,以網(wǎng)篩中留下雜質(zhì)多少評判硫酸鋇的質(zhì)量,雜質(zhì)越多則以為硫酸鋇的質(zhì)量越差;然后取少數(shù)硫酸鋇試樣于小燒杯中,逐漸滴入10%鹽酸溶液,調(diào)查是否有氣泡發(fā)生。例如,下表4是三種不同廠家硫酸鋇的檢測成果。
試驗(yàn)成果表明,硫酸鋇B酸洗有少數(shù)氣泡發(fā)生,闡明該硫酸鋇含有能與鹽酸反響的其他物質(zhì)(如碳酸鈣),不能運(yùn)用;硫酸鋇C水洗酸洗均合格,能夠考慮運(yùn)用;硫酸鋇A有少數(shù)的篩余物,可能做出的粉末涂料的涂膜簡單呈現(xiàn)沙粒,也不主張運(yùn)用。一般鋁型材加工用粉末要求在薄涂時(shí)(指40μm左右的膜厚)沒有砂粒,所以還要考慮填料的粒度散布,不能有較粗的顆粒。此外,如果要替換現(xiàn)用的填料,在水洗、酸洗都合格的狀況下,還要考慮填料的白度,不能對涂膜的色彩有影響,不同批次填料的白度也要附近,不能相差太大。
1.4助劑的挑選
助劑盡管用量不多,但在粉末涂猜中的作用也是很大的。關(guān)于助劑的挑選,一般要求其相容性好、簡單分散、無毒或許低毒且冒煙要較少。一切助劑的檢測,首要都要先取10g助劑樣品置于200℃的烤箱中烘烤10min,然后調(diào)查其冒煙狀況和熔融狀況以及丈量它的失重。冒煙能到達(dá)要求了,再進(jìn)行其他相關(guān)功能的檢測。因?yàn)橹鷦┑钠贩N較多,本文首要對常用幾種助劑的挑選檢測進(jìn)行論述。
1.4.1脫氣劑的檢測
脫氣劑是當(dāng)粉末涂料熔融流平成膜時(shí),使粉末中含有的空氣、水分和小分子化合物等蒸發(fā)物質(zhì)脫逸出來,并使呈現(xiàn)的針孔得到彌合,然后防止涂膜呈現(xiàn)針孔或許豬毛孔等弊端,所以脫氣劑在平面粉涂猜中必不可少。脫氣劑一般需要檢測其冒煙狀況、高溫抗黃變性以及呈現(xiàn)針孔的低膜厚。例如,下表5是三種不同類型的脫氣劑檢測成果。
經(jīng)過試驗(yàn)比照可知,脫氣劑A的冒煙較多,但抗黃變性較好且不易呈現(xiàn)針孔,能夠少數(shù)運(yùn)用;脫氣劑B盡管冒煙較少,但抗黃變性較差且簡單呈現(xiàn)針孔,所以不主張運(yùn)用;脫氣劑C冒煙少,抗黃變性較好,較不簡單呈現(xiàn)針孔,能夠適用于大部分的平面系統(tǒng)中,但關(guān)于一些高光澤的平面粉可能會(huì)呈現(xiàn)針孔,不主張運(yùn)用,如果要用,能夠加少數(shù)的脫氣劑A合作運(yùn)用。總歸,冒煙少、抗黃變性好,又能防止針孔等弊端的呈現(xiàn),且不會(huì)影響粉末涂膜的其他功能的脫氣劑是合適挑選。
1.4.2蠟粉的檢測
蠟粉因?yàn)樵诔赡みM(jìn)程中會(huì)遷移到涂膜外表構(gòu)成均勻散布的保護(hù)層,下降涂膜的外表沖突系數(shù),然后進(jìn)步涂膜的抗劃傷性和光滑功能。一般蠟粉的品種有聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚四氟乙烯蠟、聚酰胺蠟以及改性聚乙烯蠟等。依據(jù)蠟粉的作用,蠟粉的檢測一般是比照涂膜的硬度以及冒煙狀況,當(dāng)然是以增加該蠟粉后不影響涂膜的其他功能為條件。以下表6是四種蠟粉的比照檢測成果。
依據(jù)試驗(yàn)成果,蠟粉C因?yàn)槊盁?,失重較多,不考慮運(yùn)用;蠟粉D因?yàn)槠鋵?yīng)的涂膜硬度較差,也不考慮運(yùn)用;蠟粉A和B功能均類似,均能滿意要求,能夠依據(jù)廠家供給的價(jià)格進(jìn)行挑選。簡而言之,一般要挑選冒煙少,能進(jìn)步硬度且不影響涂膜其他功能的蠟粉。
1.4.3消光劑的檢測
消光劑是經(jīng)過消光劑與成膜物之間的相容性欠好而發(fā)生的消光作用,首要是物理作用。在熱固性粉末涂猜中,常用的消光劑有蠟型消光劑和非蠟型消光劑兩種。一般蠟型消光劑的消光才能較強(qiáng)、儲(chǔ)存安穩(wěn)性較好以及涂膜的耐沸水性較好;而非蠟型消光劑的熱安穩(wěn)性較好、耐泛黃性較好以及涂膜的流平性很好。所以消光劑的挑選第一步就要依據(jù)粉末涂料的功能要求進(jìn)行挑選哪一類型的消光劑更合適。一般消光劑的冒煙較多,所以為了防止涂膜烘烤時(shí)冒煙多的狀況,主張?zhí)暨x冒煙較少的消光劑。別的,消光劑的消光才能、耐高溫功能、儲(chǔ)存安穩(wěn)性以及對樹脂的挑選性也是必要檢測的方面,這些成果也要作為是否選用的依據(jù)。
1.4.4流平劑和光亮劑的檢測
流平劑和光亮劑在平面粉中是必不可少的助劑。一般兩者配套運(yùn)用,能夠使粉末熔融流平時(shí)的外表張力散布均勻,防止涂膜呈現(xiàn)針孔和縮孔等弊端。在流平劑和光亮劑的挑選進(jìn)程中,除了保證不影響粉末和涂膜的其他功能外,要注意不同廠家的流平劑和光亮劑之間的相容性,是否會(huì)彼此干擾的問題。
1.5顏料的挑選
1.5.1普通顏料的檢測
顏料在粉末涂猜中的首要作用是隱瞞底材和起到裝飾的作用。常用的顏料有無機(jī)顏料和有機(jī)顏料兩種。無機(jī)顏料的耐溫功能和耐候功能比較好、色彩比較安穩(wěn),但上色力差、色彩不艷麗;有機(jī)顏料的上色力強(qiáng)、色彩艷麗、無毒,但耐候性和耐溫性較差。
顏料的挑選首要要考慮顏料的吸油量,吸油量過高會(huì)對涂膜的流平形成影響;然后要檢測顏料對涂膜的耐沸水性、耐候性的影響;接著要對顏料的耐高溫功能進(jìn)行檢測,耐高溫功能的檢測一般是將噴涂完的樣板放置于180℃、200℃、220℃、240℃四個(gè)溫度的烤箱中烘烤10min,然后以200℃/10min的涂膜為規(guī)范比照其他三個(gè)溫度涂膜的光澤以及色彩的改變;終究還要檢測顏料的隱瞞力,一般是依據(jù)40-60μm、60-80μm、80-100μm三種不同膜厚的色差進(jìn)行比較。終究依據(jù)成果,優(yōu)先挑選隱瞞力高,耐候性、耐酸耐堿性好,耐高溫功能好的顏料。
1.5.2金屬顏料的檢測
金屬顏料是指含有金屬作用的顏料,一般有珠光顏料、鋁粉、銅金粉等。經(jīng)過參加金屬顏料能夠大大進(jìn)步粉末涂膜的裝飾性。
關(guān)于金屬顏料,首要要檢測金屬顏料的粒度,粒度越大的金屬顏料,外表金屬閃耀作用越好,對底色的隱瞞越弱;反之粒度越小的,對底色的隱瞞力越強(qiáng),光澤越柔軟;然后要對參加金屬顏料的粉末涂膜進(jìn)行耐酸性、耐堿性以及耐砂漿性等功能的檢測。在金屬粉末的挑選進(jìn)程中,在能滿意外表的裝飾作用下,盡量挑選耐化學(xué)功能較好的金屬顏料。
結(jié)語
鋁型材用粉末涂料作為新式環(huán)保節(jié)能的涂料,近幾年現(xiàn)已逐漸取代本來的傳統(tǒng)涂料。而要制作一種歸納功能優(yōu)異的粉末涂料,原材料的挑選是至關(guān)重要的。當(dāng)然,在原材料挑選進(jìn)程中,在保證能滿意客戶對粉末涂料的功能要求下,盡量挑選無污染、無毒的原材料。從粉末涂料出產(chǎn)環(huán)保和涂裝運(yùn)用人員的健康考慮,主張往后逐漸削減TGIC固化劑的運(yùn)用量,進(jìn)步HAA固化劑的運(yùn)用量,終究到達(dá)完全代替的方針。
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