铝型材木纹热转印粉末涂料的研发与运用

一.引言

粉末涂料始于20世纪40年月 初，是以粉末粒子形态涂装并构成 涂层的。粉末涂料在临盆 和涂装进程 中没有溶剂释放，少污染，合适环保要求，涂装进程 中喷溢的粉末可以收受接管 再哄骗，有益 于节省资本 ，粉末涂装易实行 主动 化临盆 ，可提高临盆 效力 ，粉末涂料和涂装已成为成长 敏捷 的涂料新产物 和新工艺，现已成为公认的合适4E型涂料产物 [1]。

铝型材需要超强的耐候性和装潢 性，使得铝型材概况处置惩罚 成为必须。铝型材概况处置惩罚 工艺首要 分为阳极氧化、电泳涂装和有机涂层三种。木纹处置惩罚 是有机涂层处置惩罚 的一种，木纹处置惩罚 又分为水转印和热转印两种。热转印木纹手艺 从上世纪90年月 末引进我国，最近几年来获得 长足的成长 ，该手艺 的首要 特点在于转印图象 色采 艳丽 ，条理 厚实，转印效果可以和印刷媲美。与印刷手艺 的分歧 点在于热转印是在高温下使油墨受热升华，能多色图案一次成图，无需套色，冷却后即构成 色采 亮丽的图案。而且 图案可渗透 涂层40-60um的内部，热转印产物 经久耐用，转印图案不会脱落，龟裂和退色 。

铝型材专用热转印粉末涂料早期 以聚氨酯/异氰酸酯系统 为主，聚氨酯/异氰酸酯系统 硬度高，流平好，转印效果好，然则 聚氨酯/异氰酸酯系统 由于所用固化剂价钱 较高，限制了热转印粉末涂料的利用。最近几年来，聚酯/TGIC系统 以其低本钱 ，优秀 的耐候性和优越 的综合机能 在热转印粉末涂猜中愈来愈 多被利用 。

二.铝型材专用热转印粉末涂料的配方设计

铝型材木纹转印中最多见 的 “粘纸”问题和涂层的完全固化水平 有很年夜 的相干 性。在聚酯/TGIC系统 中，包管 了涂膜的完全固化“粘纸“问题可以获得 很年夜 的改良 。粘纸带来的后续问题-转印后涂层概况有一层纸印痕。

2.1 提高交联密度对铝型材木纹转印效果的影响

铝型材户外粉末涂料年夜 多采取 反映速度慢的低酸值树脂，这类树脂与固化剂反映迟缓 ，在正常的固化前提 下低酸值树脂系统 的涂层不克不及 到达 完全固化的水平 ，从而致使 涂层在转印后呈现“粘纸”，转印纹理不清楚 的现象。针对“粘纸”问题粉末原料市场上呈现了许多 的热转印助剂，根基 上是增进 涂层固化，增添 涂层交联密度的，然则 实行 发现这些助剂起到的感化 很少。我们从涂层成膜物资 着手，解决铝型材热转印“粘纸”问题。

我们选择了高酸值，反映活性年夜 的几种树脂。高酸值包管 了涂层具有较高的交联密度，反映活性年夜 则包管 涂层能在正常固化前提 下完全固化。实行 以下 ：

以上实行 评释：高酸值配方系统 可以有用 的解决铝型材热转印“粘纸”问题，而且转印后可以很显明的看到残留在涂层概况的印痕很少，转印纹理很清楚 。没有到场 高酸值的配方转印出来后有“粘纸”现象，到场 高酸值树脂后，可以很显明的看到转印出来的工件在冷却进程 中，转印纸有主动 剥离的现象，很好撕纸。然则 零丁 利用 高酸值树脂，涂层流平不是很好，所以到场 恰当 的低酸值树脂，反映速度快的树脂一路 挤出则可以调理 省平，而且转印效果也在可接管 局限 内。

2.2 蜡粉对铝型材木纹转印的影响

铝型材常规粉末涂料配方中常到场 各类 类型的低份子 量，低熔点蜡粉以使涂层具有优越 的爽划，防结块，耐磨，消光，脱气及纹理效果，然则 查阅有关铝型材热升华转印粉末涂料资料，发现许多 人对在配方中到场 蜡粉持思疑的立场 ，认为到场 蜡粉后粉末涂料在热转印时会发生 “粘纸“现象。然则 在实行 进程 中我们发现蜡粉对铝型材热转印粉末涂料的脱纸是有积极感化 的。

A组没有到场 蜡粉，B组到场 0.3%的蜡粉。制粉喷板后，B组硬度比A组高，真空转印后A,B两组纸印较少， B组转印效果比A组好。

C组没有到场 蜡粉，D组到场 0.2%的蜡粉，制粉喷板后，D组硬度比C组高，真空转印后C,D两组印痕较少，D组转印效果比C组好。

我们经由过程 实行 发现蜡粉的恰当 到场 可以增添 涂层的硬度，改良 涂层流平，有助于改良 “粘纸”和转印后残留在涂层概况的印痕，然则 有些蜡粉到场 后迁徙 到概况对转印晦气 ，有些消光蜡粉对涂层流平有增进 感化 ，然则 对转印效果有很年夜 的影响。

2.3 硬度对铝型材木纹转印的影响

对照 聚氨酯系统 和常规聚酯/TGIC系统 发现，聚氨酯系统 硬度比常规聚酯/TGIC系统 高，我们提高聚酯/TGIC系统 的硬度测试其对铝型材木纹转印的影响，实行 验证以下 。

实行 效果 评释：沟通 系统 中硬度高的组分和硬度低的组分一路 转印，转印效果相差较为显明，硬度高的组分转印后根基 上没有印痕，硬度低的组分则有少许 或 年夜 量的印痕。然则 当我们把增硬蜡加多时，涂层硬度很高，发现转印图案恍惚 ，转印不了，综上所述在必然 局限 内增添 涂层硬度对铝型材热转印有很年夜 的感化 。

综上所述为了获得 优秀 的转印效果，我们可以从以下几个方面着手：

1.选择综合机能 好的高酸值树脂利用于热转印粉末系统 是有用 的改良 举措。

2.到场 适当 的蜡粉对涂层概况有必然 的感化 ，而且蜡粉对涂层硬度有较年夜 的改良 ，而且蜡粉可以改良 一些涂层缺点 。

3.选择合适的颜填料，提高涂层硬度，有益 于撕纸和改良 涂层印痕。

三.高酸值配方系统 涂膜针孔的消弭

在研制铝型材专用木纹粉的进程 中为领会决粘纸和真空转印后涂层概况有纸印痕的问题，利用 了高酸值的树脂，以加速 反映速度，使涂膜能固化完全。然则 按高酸值配方系统 制粉，喷板后发现涂层丰年 夜 量的针孔。

热固性粉末涂料的成膜的进程 ：粉末粒子受热被升温到某一温度时入手下手熔融，由于热量的交流 和在概况张力差的感化 下发生 无数个藐小 湍流（贝纳德窝），跟着 温度的上升，粉末继续熔融、湍流、流平，并在某一温度下，树脂入手下手发生交联反映，涂料的粘度入手下手增添 ，跟着 温度的升高和时候 的延续，粉末涂料的粘度愈来愈 年夜 ，湍流和概况张力均衡 的速度 也愈来愈 慢直至终止，粉末涂料入手下手呈现胶凝状况 ，再跟着 温度的升高或保温时候 的延续，树脂的交联反映的速度 趋于无限 年夜 --成膜。工件出炉，粉末涂料涂膜降温。

针对粉末涂料的成膜进程 阐明可以获得 ：

1.当分歧 的粉末夹杂 后，若是二者 （或以上）的固化速度 差异 较年夜 ，届时一部份 先胶凝固化，而另外一 部份 仍在湍流，因而 二者 构成 了界面，涂膜悉数 固化后界面被固定，呈现凹凸或褶皱，光照时构成 暗影 ，若界面很小时凹凸或褶皱看不出来，再年夜 肉眼看是针孔，足够年夜 时肉眼看是细纹。

2.若是挤出机的捏合混炼效果欠好 ，分外是在粉末颜填料体积浓度高的时刻 ，颜填料的涣散 很不平均 ，成粉后，有的粉粒颜填料含量低，而有的很高。低者烘烤时易构成 湍流，高者不容易 或不克不及 构成 湍流，从而构成 界面，造成凹凸或褶皱，呈现了针孔或细纹现象。

凭据 上面的经验和理论我们提出以下几种解决方案：

3.1 到场 下降 高酸值的量和到场 低酸值树脂同时挤出

高酸值树脂，活性比低酸值树脂反映活性年夜 ，若是是划分制粉后干混，会由于 反映速度的差异致使 涂层微不雅 上的粗拙 ，从而发生 消光效果。然则 若是我们把凹凸 酸值树脂同时挤出制粉，由于 制粉进程 中两种树脂夹杂 粉平均 ，两种树脂粘合一路 ，整体反映速度会被低酸值树脂所拖慢，从而使其具有比零丁 的高酸值树脂有长的流日常平凡 间，可以很好的修复湍流构成 的孔隙，从而消弭 高酸值系统 的针孔问题。

A组中只有高酸值树脂，涂层概况丰年 夜 量的针孔，B组和C组中划分添加32%和37%的低酸值树脂，B,C涂层根基 上看不到针孔。D组到场 40%的低酸值树脂，E到场 30%的低酸值树脂，E组概况有较多的针孔，D组概况针孔比E组要少。

经由过程 实行 可以知道在高酸值系统 中到场 30-40%阁下 的低酸值树脂可以改良 流和蔼针孔。到场 低酸值树脂后发现涂料的胶化时候 变长申明 反映活性下降 。

3.2 到场 消泡剂等助剂

流平剂可以下降 粉末涂料的熔融黏度，增添 涂料熔融状况 时的活动 性，使涂层概况张力加倍 平均 ，减缓 了贝纳德漩涡 发生 ，所以经由过程 加年夜 流平剂的量和加年夜 润湿剂的量改良 涣散 效果终究 来改良 涂层的针孔，流平剂用量从1%增添 到1.6%后发现涂层的流平变好了然则 对涂层针孔改良 效果不是很显明。

蜡粉在粉末涂装时具有脱气感化 ，而且由于一部份 蜡粉跟粉末涂料利用 的流平剂属于同系列。故而在树脂包覆的填料和颜猜中有更好的润湿感化 ，从而使概况获得 改良 ，削减 针孔的发生 。实行 中到场 克莱恩的3910蜡粉0.5%后发现涂层概况针孔少了许多 ，二作为对照组没有加蜡粉的涂层概况针孔较多。

3.3 下降 涂层厚度

在测试实行 样板进程 中发现当涂膜厚度在40-60um时，涂层概况几近 没有针孔，而一旦跨越 60um后，涂层越厚，涂层概况的针孔越多。样板是吊挂 在烤箱中加热的，必定 会造成涂层概况和涂层中心层的受热水平 纷歧 样。高酸值树脂的反映活性比低酸值树脂反映活性高，从入手下手熔融到入手下手固化的时候 较短，在熔融进程 中有一部份 已 入手下手固化了，影响了贝钠德窝的构成 ，造成界面差，没法 经由过程 流平来弥补 界面差中的藐小 孔隙，固化完成后构成 针孔。而且涂层越厚，涂层针孔越多。

铝型材专用热转印粉末涂料的高酸值配方系统 的针孔现象可以经由过程 以下几个方面来解决：1.节制 好喷涂厚度，喷涂太薄对铝型材工件起不到护卫感化 。喷涂太厚则发生 针孔等涂层缺点 也下降 了涂层的护卫感化 ，而且还造成了资本 浪掷。2.在配方中到场 必然 量的低酸值高活性的树脂一路 挤出，到场 低酸值树脂可以下降 粉末的整体反映活性，避免反映活性太年夜 使流平欠好 酿成的 涂层缺点 3.到场 必然 量的的蜡粉和助剂。

四.结语

本文介绍了铝型材专用聚酯/TGIC热转印粉末涂料。阐明切磋了铝型材专用热转印粉末涂料的配方设计，针对铝型材专用热转印粉末涂料高酸值系统 的针孔的现象进行了阐明。

热转印手艺 在铝型材上的利用给铝型材专用粉末涂料市场带来了无限机缘，厚实了粉末涂料的多彩性。热转印产物 因其独有的 装潢 效果使得其包含 巨年夜 的市场潜力。经由过程 改良铝型材专用热转印粉末涂料，提高热转印产物 质量，以知足 市场日趋 增加的需要，成为每一个 粉末涂料科研人员的职责。