低温固化消光级聚氨酯粉末涂料.doc
《低温固化消光级聚氨酯粉末涂料.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《低温固化消光级聚氨酯粉末涂料.doc(8页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、低温固化/消光级聚氨酯粉末涂料摘要:本文概述了聚氨酯粉末涂料的特性、反应原理及研究进展,同时介绍了本公司在聚氨酯粉末涂料生 产过程中所做的一些实验工作。1前言从20世纪70年代以来,随着工业的发展,溶剂性涂料的涂装施工对大气造成的污染成为了国际社会关注的焦点,具有“省资源、省能源、低污染、高效能”特点的粉末涂料受到业界的高度重视,在涂 料工业中所占比例迅速提升,广泛应用于家电、汽车、铝型材等领域。聚氨酯粉末涂料不仅具有高装饰性 和优良的物理力学性能,而且具有较全面的耐化学药品性,特别是不易黄变、耐候性和耐光性突岀。它兼 顾了环氧涂料和丙烯酸涂料的优点,与TGIC固化的纯聚酯粉末涂料体系相比,更
2、具有无毒无害的巨大优势。 随着聚氨酯粉末涂料生产工艺的日益成熟,其在粉末涂料中所占的比例将越来越大。2聚氨酯粉末涂料的特性物理性能优异耐化学品性优良耐候性突岀固化过程中熔融黏度较小,润湿流平性良好挤岀过程中不会有反应发生,生产工艺容易控制施工性能良好3聚氨酯粉末涂料反应原理聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,由多异氰酸酯和多元醇(包括含羟基的低聚物)反应生成。聚氨酯涂料中并不一定要有聚氨酯树脂存在,聚氨酯粉末涂料就是由羟基树脂和封闭型多异氰酸酯为原料制成 的,二异氰酸酯在常温下大部分是具有挥发性的有毒液体,与羟基聚酯树脂有很高的反应活性,为降低其 挥发性及毒性,并制造成固体以便于使用,人们通常用二元醇
3、或三元醇与之反应。为了避免烘烤前二异氰 酸酯与羟基发生发应,还需要使用封闭剂封闭异氰酸基团,以提高其稳定性。目前常用的聚氨酯粉末涂料 交联剂的主要架构便是以己内酰胺封闭的IPDI (异佛尔酮二异氰酸酯),IPDI的分子结构和常见的己内酰胺封闭的IPDI分子结构如下:IPDI点击此处查看全部新闻图片己内酰胺封闭的IPDI点击此处查看全部新闻图片己内酰胺封闭的IPDI点击此处查看全部新闻图片涂料固化过程中,当烘烤温度升高到封闭IPDI的解封闭温度(目前大多数产品的解封闭温度高于170C)时,封闭的异氰酸酯先解封闭,己内酰胺释放岀来,留下异氰酸根与羟基发生反应形成氨酯键,反应式如下:0 HO = C
4、=±NRN=C=O +3ROOHUCHNRHO+O=C=N-反应式点击此处查看全部新闻图片己内酰胺的放岀将会造成涂层针孔、气泡等缺陷,并对环境产生污染。为此有些厂商开发岀以缩脲二酮形式内封闭的IPDI,即相当于异氰酸酯的二聚体,其结构及解封闭过程如下:解封闭过程点击此处查看全部新闻图片但是该产品所需的解封闭温度较高,固化过程中熔融黏度较大,所得涂层外观与己内酰胺封闭IPDI型涂料的差距明显,市场认可程度不高。聚氨酯涂料中存在的大量氨酯键能形成大分子间的氢键,氨酯键不易与酸、碱、油反应,氢键可以缓解外力作用,所以聚氨酯涂层的化学稳定性好,机械性能优异。涂层未达到解封闭温度前因没有交联反
5、应发生,所以熔融黏度不会增加,涂层有足够的流平时间实现良好的涂层外观。另外解封闭前不发生反应,就大大减少了挤岀加工过程中胶化的可能性,使生产工艺容易控制。4聚氨酯固化剂的对比试验对现有固化剂产品进行了对比试验,试验参数:挤出机的一区温度95C,二区温度110C,螺杆转速900r/min,喷涂板材0.7mm厚冷轧板,试验结果见表 1。表1不同聚氨酯粉末涂料用固化剂性能对比材料名称123456树脂1(羟值3050mg KOH/g)200200200200200200固化剂1(NCO含量14.8%15.7%)45固化剂2(NCO含量12.5%14.0%)50固化剂3(NCO含量14.0%)50固化剂
6、4(NCO含量759.0%10.0%)固化剂5(NCO含量16.0%17.0%)40固化剂6(NCO含量13.0%14.5%)55硫酸钡100100100100100100流平剂3.03.03.03.03.03.0安息香1.51.51.51.51.51.5其他助剂1.01.01.01.01.01.0性能指标涂层外观平整光滑平整平整光滑平整光滑粗糙平整光滑光泽91.291.391.690.988.589.6流动性,mm293029292428胶化时间,s436213357532165613冲击,50cm正面通过正面通过正面通过正面通过正反通过轻微开裂铅笔硬度2H2H2H2H2H2H弯曲,mm22
7、4224附着力000000耐热 200C/1h E1.341.761.041.763.391.97耐热 230C/0.5h E4.456.656.675.966.849.26QUV色 差 E0.80.750.20.44.340.99QUV保光率,%9998979995955低温固化聚氨酯粉末涂料为了节约能源,扩大粉末涂料的应用领域,开发能在120160C范围内交联的固化体系以已成为目前研究的主要目标。实现低温交联可以采用以下几种方法:选择合适的封闭剂和异氰酸酯;选择合适的异氰酸酯;树脂、固化剂和催化剂的合理搭配。目前通用的己内酰胺解封闭温度必须大于170C,而使用杂环化合物如:1,2,4-三唑
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 低温 固化 消光级 聚氨酯 粉末涂料
链接地址:https://www.31doc.com/p-12023231.html