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粉末涂料涂层Tg对涂层性能影响的研究
2021年02月17日    阅读量:728    新闻来源:汪俊 安徽神剑新材料股份有限公司  |  投稿

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摘要


本文选用不同的聚酯树脂和不同的配方制备相应的粉末涂料,喷涂固化后测定涂层的Tg,并对固化涂层进行热转印、抗划伤、耐化学腐蚀、耐水性能的检测,分析涂层Tg对以上涂层性能的影响。

 

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前言 


热固性粉末涂料也被称作干性油漆,是以热固性饱和聚酯树脂和固化剂、颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状涂料。


是一种环境友好型产品,具有环保、经济、高效、性能卓越等优点,可以提供色彩和花样繁多的粉末涂料品种,并且漆膜丰满,光泽度高,流平性好涂料在线coatingol.com


越来越多的行业和领域开始运用粉末涂料。对于粉末涂料,涂层性能至关重要,涂料涂层的性能对粉末涂料的实际应用有决定性的影响。


Tg即玻璃化温度,是指物质由固态向熔融态转变时的温度。粉末涂料的Tg具有重要的意义,这一点大家都理解,夏天粉末涂料结块现象就是最常见的例子。


而粉末涂料固化后的涂层Tg却很少有人去关注和研究,下文将通过实验的方式验证涂层Tg对粉末涂料部分性能的影响。

 

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实验部分


2.1 实验材料

粉末涂料涂层Tg对涂层性能影响的研究 中网信息,ChinaNews360.com 

2.2 仪器设备

 

挤出机、咖啡磨、筛网、平板烫画机、转印纸、分析天平、DSC示差扫描量热仪、冷轧钢板、binder烘箱、静电喷枪、BYK光泽仪、铅笔硬度计。

 

2.3 实验配方


本实验选用粉末领域常用树脂,其中树脂A(Tg:68.57℃)、树脂B(Tg:64.35℃)、树脂C(Tg:60.48℃),三支树脂为户外TGIC 93:7系列,树脂D(TG:57.69℃)与树脂E(TG:52.43℃)为户内50:50系列。

 

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2.4 实验步骤

 

2.4.1 粉末涂料的制备

按照上述基本配方进行配料,充分预混合后在挤出机中熔融挤出、冷却压片,初步破碎后使用咖啡磨研磨,经200目筛网过筛制得粉末。

 

2.4.2 涂层的制备

使用静电喷枪将制得的粉末涂料均匀地喷涂在洁净的冷轧钢板上,喷涂完毕,放入烘箱按固化条件烘烤,固化完毕,取出样板。并制备若干双面喷涂样板以检测涂层耐酸性能。

 

2.4.3 粉末涂料及涂层的Tg检测

取检测样品20.0mg,采用MDSC-2910型差示扫描量热仪测试,升温和降温速率均为10℃/min,氮气流量为50mL/min。


2.4.4 热转印处理

将高精度油墨转印纸平铺在上述样板表面,用平板烫画机于170℃热转印400S。待转印完毕,冷却,将转印纸于样板表面移除。

2.4.5 耐水性能检测

用BYK光泽仪测定涂层初始光泽并记录,将待测样板置于沸水中,维持2h后,取出样板,将水煮后涂层表面擦拭干净,并测量涂层光泽,记录。

 

2.4.6 耐酸碱性能检测

将上述所制的样板分别悬挂于5%碱溶液和3%酸溶液。每间隔24h观察涂层状态变化,查看有无出现失光,起泡,粉化等现象。


2.4.7 耐划伤性能检测

逐渐提高所使用铅笔硬度,使用铅笔硬度计,通过铅笔划行后留下印记对涂层进行划伤性能检测。

 

3

结果与讨论

3.1 粉末涂料及其涂层Tg


测试所得粉末与涂层Tg如下表所示。

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3.2 热转印效果


经过观察,通过撕纸的难易程度以及纹理的清晰度将转印结果进行总结并列于下表。

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对比以上结果,从表3和表4可以看出,户外三支树脂中C涂层Tg最低,最难撕纸,A涂层Tg最高,撕纸容易,转印撕纸难易程度顺序为A涂层、B涂层、C涂层。


户内树脂D的涂层Tg比E涂层Tg要高,转印撕纸时E涂层很难撕纸,由于D涂层Tg也比较低,转印撕纸也比较困难,但撕纸效果比E涂层要好。

 

3.3 耐水性能结果

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从表5可以看出,经2h沸水水煮后,各涂层的光泽均会下降,三支树脂中,A涂层光泽下降小,保光率高,C涂层的光泽水煮后下降明显,保光率低。


B涂层的水煮光泽与保光率介于A与C之间。户内D与E水煮后,E涂层光泽下降明显。

 

3.4 耐酸碱性能结果

 

因实验结果白色与黄色配方一致,现一并列于以下表格。

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由表6可以看出,户外三支产品,耐酸性:A优于B优于C,C涂层耐酸性能最差,最早开始失光,并很快涂层脱落,A涂层耐酸性能优异。


户内D与E,D的耐酸性能相比E的耐酸性要好。由表7可以发现,户外A,B,C耐碱性:A涂层耐碱性能最好,轻微失光与粉化后经过较长时间才完全粉化,C涂层最早开始失光与粉化;户内D与E两支树脂,E的耐碱性不及D。

 

3.5 抗划伤性能结果

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由表8结果可知,抗划伤能力A涂层最好,在介于1H-2H,E涂层抗划伤能力最差,介于B-HB。

 

4

结语


本文从热转印,耐酸碱,抗划伤等方面研究了涂层Tg对粉末涂料涂层性能的影响,通过以上结果可以看出,高涂层Tg能够得到较好的热转印,耐酸碱,耐水煮,抗划伤性能。


标签:工业涂料涂装应用技术中心粉末涂料
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