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粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

作者: 必威体育 发布时间: 2019年09月05日 18:37:06

慧聪涂装网讯:

 摘要:介绍了粉末涂料专用流平剂的分类、成份、单体及红外图谱IR,且通过大量实验数据表征阐述了不同流平剂在相同体系、相同添加量条件下对粉末涂料表面张力、熔融黏度、静摩擦系数、层间附着力、玻璃化温度Tg、凝胶时间、鲜映性DOI、流平性R、短波Sw、长波Lw及光泽等理化性能的影响。

  0引言

流平剂是粉末涂料中非常重要的助剂,拥有不可取代的地位。流平剂常常被人们称为“界面活性剂”,因其与树脂相容受限而被排挤至气/液界面处,使涂料的表面张力处于平衡状态,从而克服了因其表面张力差造成的表面缺陷。

本研究选取了多款国内外知名供应商流平剂,通过对比其有效成份含量、单体及红外图谱IR,可以更加直观清晰地看出其相似与不同之处;且在相同添加量1%于户内混合(Hybrid)体系中进行同比实验,通过实验测试数据反映出不同流平剂对粉末涂料表面张力、熔融黏度、静摩擦系数、层间附着力、Tg、鲜映性DOI及流平性R等理化性能的影响,继而在后续的配方设计中找到更加适合客户现场应用的流平剂。以下实验测试均在相同添加量1%、混合(Hybrid)体系、挤出条件、粒径、膜厚、喷涂条件、烘烤条件下进行。

 1流平剂

1.1分类

粉末涂料用流平剂按照反应类型可以分为反应型和非反应型:一般非反应型流平剂较常使用如ESTRONResiflow®P67、Resiflow®PL-200、宁波南海GLP588等,而反应型流平剂较少使用且价格较贵如ESTRONResiflow®PH-240等;按照分子结构可以分为丙烯酸酯类和聚醚类,丙烯酸酯类较常使用如ESTRONResiflow®P67、Resiflow®PL-200、Resiflow®PH-240、宁波南海GLP588、PV88等,聚醚类常用于透明粉且价格较贵如Powdermate®486CFL、Powdermate®570FL等。

由于丙烯酸类分子聚合度低,在常温下为液体,因此需要吸附在气相二氧化硅载体上来制得粉末涂料用流平剂,其有效成份通常为60%~70%;而聚醚类分子链长,在常温下本身为固体,因此无需吸附任何载体,其有效成份为100%。

 1.2成份及单体

本研究选取国内外6个知名流平剂,通过傅里叶变换红外光谱FTIR和核磁共振波谱NMR进行表征对比,流平剂单体及有效成份对比见表1。

粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

通过对比可知:PL-200、P67、GLP588、PH-240都属于丙烯酸酯类流平剂,仅有PH-240含HEA单体,此流平剂为反应型流平剂,另外几个为非反应型流平剂;486CFL、570FL属于聚醚类流平剂,其透度较高适用于透明粉。

粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

 1.3IR红外图谱

通过红外图谱对比可知:PL-200、P67、GLP588、PH-240丙烯酸酯类流平剂的特征吸收峰一致,图谱基本重合;486CFL、570FL聚醚类流平剂的特征吸收峰一致,图谱基本重合。

 2理化性能研究 

 2.1表面张力

表面张力是极性力和色散力的总和,色散力主要是范德华力,极性力主要是偶极矩、氢键、酸碱结合力。表面张力对于底材的润湿和层间附着力有着重要的影响,低表面张力有助于底材的润湿,高表面张力有助于粉末涂料的流平,本文通过添加相同量1%的不同品种流平剂于Hybrid体系中与空白试验对比其涂膜表面张力。

粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

粉末涂料专用流平剂对其理化性能的影响研究

通过试验数据对比可知:丙烯酸酯类流平剂对于涂膜表面张力均稍有提高,能加强面粉与底粉之间的层间附着力;而聚醚类流平剂486CFL能显著降低涂膜表面张力,对于层间附着力、重涂与流平有较大影响,同时聚醚类流平剂570FL是在486CFL的分子结构基础上接枝改性以提高其重涂性能。

2.2熔融黏度

熔融黏度曲线对于粉末流平与固化过程是一个非常重要的参考指标,一般可将熔融黏度曲线分为3个阶段:第一阶段为粉末初熔结聚;第二阶段为粉末熔融铺展及流平;第三阶段为粉末固化。第一阶段与第二阶段粉末熔融黏度随温度上升而急剧下降,此过程有助于粉末润湿、铺展与流平;第三阶段粉末在高温下开始发生交联固化反应,体系黏度开始逐渐变大,此过程粉末表面张力基本不会发生变化,但流平阻力迅速变大,对于粉末流平基本无帮助。