已知的一些消光體系:兩種粉末的干混消光:山東丙烯酸樹脂
最原始的消光粉末涂料可以用PU慢組分和聚酯快組份進行混合,通過反應(yīng)速率差獲得光澤。慢組份粉末通常比較容易制作,但是快組份粉末有時候找不到合適的催化劑,例如聚酯-HAA固化體系,他們本身反應(yīng)活性高,對于常用的銨鹽和磷酸鹽不敏感。單純的通過增加酸值或者提升支化度來提高快組份反應(yīng)活性,會導(dǎo)致固化劑用量增加的成本上升和粘度提升的流平外觀效果變差。
混合已制成的粉末涂料意味著額外的成本和損耗,通常為了降低慢組份的反應(yīng)活性提高慢組份樹脂的粘度,降低了樹脂的脆性從而導(dǎo)致研磨較細(xì)困難。當(dāng)混入含有較細(xì)粒子的快組份時,較容易出現(xiàn)亮點,因為較粗的慢組份粒子沒有很好的消光。盡管通過雙組份片料共研磨能克服亮點問題,但是亮點還是時有發(fā)生,除非篩分出較粗的顆粒。
非反應(yīng)型的助劑
除去之前提到的表面遷移和消光有限問題,多數(shù)有機的遷移物質(zhì)的存在,會導(dǎo)致粉末涂料應(yīng)用時冒煙,導(dǎo)致應(yīng)用環(huán)境較差,排煙不及時則會煙霧飄渺。
羧酸聚合物固化
聚羧酸和聚酸酐類的固化劑,反應(yīng)機理包括固化劑的不相容,如果溶解到基質(zhì)樹脂中,多半也是獲得高光,就像用于雙組份的粉末一起經(jīng)過擠出機了。
聚羧酸類的固化劑活性很高,一般做出的涂料表面很差,大多數(shù)的使用時把聚羧酸做成鹽來降低活性。但是固化反應(yīng)時,首先是需要鹽解除封閉,在聚羧酸形成消光表面前促使粉末熔融和流平。胺類物質(zhì)經(jīng)常被用來和聚羧酸絡(luò)合形成鹽,也可起到適當(dāng)?shù)拇呋Ч?/span>
眾所周知的Vestagon B-68就屬于這種類型的消光化合物,是均苯四酸酐和二苯基咪唑啉成鹽的產(chǎn)物。
如果每個分子中含有大量羧基,凝膠效應(yīng)會導(dǎo)致固化時大量的游離羧酸與基質(zhì)(例如環(huán)氧樹脂或者TGIC)不反應(yīng)。當(dāng)存在水,水汽或加熱時,這些基團都是聚酯水解的良好催化劑。當(dāng)存在這些羧基基團時,它們會加速后續(xù)的水解。這就意味著這類固化劑不能被戶外耐候粉末涂料所使用來消光。
PU單組份消光
首先采用PU(聚氨酯)單組份(One-Shot)來進行消光,只需要一次擠出。采用高低羥值的兩支PU樹脂的搭配,用異氰酸酯作為固化劑,調(diào)整高低羥值PU樹脂的比例來調(diào)整光澤高低。這個體系中有反應(yīng)速率的差異,也存在高度支化PU樹脂的不相容。
高羥值PU樹脂的重復(fù)生產(chǎn)后的穩(wěn)定性還存在一定困難,由于它的高度支化,如果酯化效果不充分,最終粉末涂料產(chǎn)品光澤會偏高;如果酯化效果過頭,有可能在反應(yīng)釜中團聚結(jié)塊。
另外還有就是PU體系固化劑的解封閉問題,通常低溫固化的PU體系也已經(jīng)有在開發(fā)。
有效催化劑A能夠顯著低降低解封溫度,Degussa就有類似的商業(yè)品種,但是由于生產(chǎn)過程中存在安全風(fēng)險,少量投放歐洲市場后被叫停。
聚縮水甘油基類固化
這一類的固化劑同樣需要與基質(zhì)不相容。通過變化分子量,單體組份,縮水甘油基的含量。由于存在丙烯酸結(jié)構(gòu)和固化反應(yīng)后較高的交聯(lián)密度,這類涂料具有優(yōu)異的耐候性。
丙烯酸樹脂與聚酯樹脂的相容性差,前者會導(dǎo)致后者的污染,從丙烯酸樹脂的非化學(xué)特征來講,其表面張力較環(huán)氧樹脂與聚酯樹脂卻小,容易向表面滲透遷移,而且因為表面張力差較大,因此與環(huán)氧樹脂與聚酯樹脂的相容性差。
此外,縮水甘油基與羧基的反應(yīng)速度很快,如果單純用羧酸來固化,對于丙烯酸樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要求很高。必須要能夠找到一種平衡,不影響涂料流平的前提下,讓足夠多的縮水甘油基收縮獲得消光的表面。新型的一些消光反應(yīng)從鹽和解封閉的異氰酸酯會帶來很多意向不到的效果。
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