低温制备铝材喷涂用粉末涂料的长处分享

媒介：跟着全球情况庇护意识的增强，粉末涂料具有经济、高效、环保和省能（常称4E：Economical，Efficient，Environmental， Energy Saving）等长处而获得飞速成长，在许多范畴已完全取代液体涂料利用。20世纪90年月后，跟着装潢性粉末问世，粉末涂料获得极年夜的成长。世界粉末涂料市场每一年以15%～20%的速度快速递增。粉末涂料已成为涂料行业中的一条主要支柱。

粉末涂料是一种由树脂、颜料、填料及添加剂等构成的粉末状物资，个中作为主要成膜物资的树脂组分可所以一种树脂及其固化系统，也能够是几种树脂夹杂物。

粉末涂料按其成膜树脂性质，主要分为热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。前者是物理性熔融塑化成膜进程，后者是化学性交联反映固化进程。

热塑性粉末涂料是由热塑性树脂、颜料、填料、增塑剂和不变剂等经干混或熔融夹杂、破碎摧毁、过筛分级获得的。

热固性粉末涂料是由热固性树脂、固化剂、颜料和助剂等构成，经预夹杂、熔融挤出、破碎摧毁、过筛分级而获得的粉末状涂料。热固性粉末涂估中的树脂份子量相对很小，自己没有成膜机能，只有在烘烤前提下，与固化剂起化学反映交联成体型布局，才能获得涂膜。

粉末涂料的制备方式平常采取树脂与颜料的夹杂，熔融挤压，破碎摧毁和筛分等多个制备步调。熔融挤压的温度年夜致为110-130度，在此温度下，常温为固态的树脂已完全融化酿成液体状况，使得树脂与颜料和填料等其他组分颠末挤压混炼获得较好涣散。该工艺要求，插手的固化剂在挤压温度（110-130度）下还不克不及够与树脂发生反映交联。挤压混炼的温度必需年夜年夜低于涂层固化温度并且挤压时候必需很短是制备热固性粉末涂料的要害。如许就致使粉末涂料的固化温度必需很高，平常为180-200度。

而如斯高的固化温度，不但高温虚耗能源，并且限制了粉末涂料在许多必需低温固化场所的利用，如不耐高温的塑料基材，中密度板等等。事实上，研制低温固化的粉末涂料一向是行业内的一个热点课题。而低温固化粉末涂料制备的难点在于下降固化温度等于提高固化反映活性，而反映活性提高以后，就很难避免在树脂完全融化的温度下树脂和固化剂就最先反映交联；采取熔融温度较低的树脂也不实际，由于树脂熔融温度低了，就使得粉末涂料在室温的贮存机能下降，容易在临盆和运输贮存进程中发生粘连结块现象。

若何避免高温熔融挤压混炼，采取其他方式到达粉末涂料的混炼涣散，对开辟新型的粉末涂料和拓展粉末涂料的用处，具有很是重年夜的意义。好比，一旦可以免高温挤压并在常温插手固化剂，便可以临盆出很低的温度固化的粉末涂料，这在粉末涂料制备上是一种革命性的提高。对某些熔点很是高的树脂，也能够在常温直接插手固化剂，可以制备出之前没法制备的粉末涂料。

采取挥发溶剂消融涣散树脂、颜料、固化剂等组分，并同时利用常规液体涂料的研磨涣散方式，到达很是好的涣散结果；然后在常温下将溶剂挥发，采取常温捏合，同时配以抽真空干燥的方式将溶剂充实挥发，进一步破碎摧毁，到达需要粒径的粉末涂料。

利用低温制备粉末涂料的方式可以解决许多传统粉末涂料制备方式没法解决的手艺困难，比传统高温熔融挤压混炼具有更好的涣散结果，避免了高温进程，可制备许多新型的粉末涂料。

1．实行部份（药品及仪器装备、样品制备）

1.1 药品及仪器装备

丙酮、丁酮、丙烯酸、氟碳树脂、流平剂，均为化学纯；色浆、附出力促进剂，便宜。U400/80-220高速涣散机，上海微特机电有限公司；NH-5捏合机,莱州市永昌化工机械有限公司；破碎摧毁机，上海化工机械厂；BT-9300S激光粒度测试仪，丹东百特科技有限公司；QFH附出力测试仪,上海帅宁仪器有限公司；BY型铅笔法硬度计，上海右一仪器有限公司；CJQ-Ⅱ漆膜冲击器，上海卡罗卡超仪器有限公司；WGG60镜像光泽度仪，上海荣计达实行仪器有限公司；CM-2500d色差仪，上海昕瑞仪器仪有限公司。

1.2 样品制备

制备方式包罗以下几个步调：

（1）研磨色浆的制备：按2:1配比，先将树脂消融于易挥发的有机溶剂中，再插手颜料和填料，搅拌平均；经高速涣散或砂磨机研磨，获得颜料和填料涣散很是平均的液体中央体；研磨细度要求20μm以下。

（2）高速涣散消融、混料、调色：将配方表一中的1、2项，将树脂在溶剂中充实消融，色浆和填料和添加剂和固化剂等物资插手涣散好的物估中，插手更多的树脂和其他成份，将物料夹杂平均。

表一 样品配方

（3）捏合涣散干燥：将残剩树脂2全数插手，投进捏合机中，一边捏合将物料涣散平均，一边干燥将溶剂挥发失落。

（4）制粉： 用常规的粉末涂料破碎摧毁方式破碎摧毁过筛制备粉末涂料产物。

（5）将制得的粉末涂料静电喷涂于铝板，在250℃的前提下烘烤10分钟，制得涂层样板。

2．成果与剖析

2.1 低温制备粉末涂料的优势剖析：

粉末涂料的临盆一向平常采取高温（100--200度乃至以上）挤出压片的夹杂，然后在常温或液氮下进行破碎摧毁的方案制备。 我们采取溶剂将树脂充实消融，再与色浆，填料或粉末树脂，固化剂及其他助剂等利用涣散机、捏合机充实夹杂，最后除去溶剂，将获得粗粉，在常温前提下进行机械破碎摧毁，筛分后获得需要粒径的粉末涂料（如粒径为15-20微米的超细粉末涂料）。

有机溶剂主要为丙酮和丁酮等易挥发溶剂，凭据涂料化学机能的分歧可以有分歧选择。捏合步调的目标有两个，一是将研磨好的色浆与其余所有物料进行充实夹杂，二是将年夜部份溶剂挥发。实行发现，三是溶剂的快速挥发将热量带走，可使物料连结常温或稍稍高于常温。

在这个临盆方式进程中，可以插手在190度高温没法挤压夹杂插手的固化剂，如封锁型异氰酸酯等。采取捏合机剪切力捏合发生的热量，可以促使丙酮等易挥发的有机溶剂很容易挥发除去，同时捏合进程发生的热量也能够经由过程溶剂挥发带走，连结物料的温度在常温或稍稍高于常温。由于低温操作，保留了固化剂的原有活性，可以或许年夜年夜增强粉末涂料对基材的附出力。若是采取捏合加真空的操作方式，溶剂挥发更快，结果更佳。

进行氟碳粉末涂料的对照实行。在没有加固化剂的高温挤压、液氮破碎摧毁的粉末，反冲泛起涂层脱落，划格实行不及格；而加了固化剂的产物，附出力很是好，反冲实行和划格实行都经由过程国度尺度的要求。如表二所示。

表二 样品分歧制备方式的机能对照

2.2 分歧溶剂对干燥结果的影响

离别利用丙酮、丁酮熔解丙烯酸等树脂，然后用一样的步调进行上述样品的建造；获得利用丙酮或丁酮时，一样的干燥前提，干燥结果有较着差别，如表三。

表三 分歧溶剂对干燥结果的影响

由于丙酮的沸点沸点（56.48℃）低于丁酮的沸点（79.6℃），是以，在制样进程中，更容易于干燥，和节制及格的粉末固含量。

2.3 干燥时候对粉末涂料的影响

表四 干燥时候对粉末涂料的影响

只有足够的干燥时候，和杰出的透风结果，才能制得及格的粉末涂料。特别在批量临盆时，年夜量的粉末聚积晦气于粉末的干燥，必需有足够的干燥时候，和杰出的透风情况才能到达及格产物的要求。同时，及格的固含量对粉末涂料的喷涂结果起决意感化，固含量达不到则在喷涂进程中泛起堵枪，涂膜外面流平欠好，泛起粉包等现象。

为提高溶剂的挥发干燥结果，在捏合的后期同时进行抽真空加快溶剂的挥发。

2.4 消融进程的涣散时候（对产物得率及色彩不变性）的影响

涣散时候，决意了物料涣散的平均性，涣散不平均致使产物在破碎摧毁加工进程中粒径散布较宽，粒径不平均，在筛粉进程中，不吻合要求的粒径含量较多，影响产物得率；同时，涣散不平均，使得颜料也不克不及获得平均涣散，对产物色彩不变性有较着影响，终究发生色差。

3.结论

采取挥发溶剂消融的方式使物料充实涣散，本发现为了不传统粉末涂料制备进程中高温挤压混炼的工艺，采取挥发溶剂消融涣散树脂、颜料、固化剂等组分，并同时利用常规液体涂料的研磨涣散方式，到达很是好的涣散结果；然后在常温下将溶剂挥发，采取常温捏合，同时配以抽真空干燥的方式将溶剂充实挥发，进一步破碎摧毁，到达需要粒径的粉末涂料；进行粉末涂料机能的检测，经由过程检测实验对制备出的粉末涂料进行机能剖析，制备出通俗粉末涂料所不克不及到达的机能结果。

（1）溶剂消融法低温制备粉末涂料，降服了传统的高温挤压方式存在的局限性，对不耐热组分供给了运用空间，提高了粉末涂料产物的机能。

（2）溶剂法低温制备粉末涂料，需要采取低沸点溶剂，确保粉末涂料的干燥结果。

（3）合适的干燥温度、时候、透风情况，包管氟碳粉末的干燥度和产物的利用结果。

（4）涣散结果对粒径散布、产物得率、和色彩不变性有较着影响。