新型润湿分散剂在粉末涂料中的应用性能研究

翁世兵

研发部经理
六安捷通达新材料有限公司
工业涂料  
新型润湿分散剂K7658在不影响涂膜光泽、流平以及黄变的情况下,能有效地降低HAA体系熔融黏度,改善针孔现象,同时能有效改善颜填料润湿分散性,降低钛白粉用量,并在转印体系中明显改善撕纸问题,提高转印效果。
研究课题:润湿分散剂

文 / 周忠尧 鲍远志 翁世兵 ( 六安捷通达新材料有限公司

摘要:润湿分散剂粉末涂料中的应用性能进行了研究,结果表明,新型润湿分散剂K7658在不影响涂膜光泽、流平以及黄变的情况下,能有效地降低HAA体系熔融黏度,改善针孔现象,同时能有效改善颜填料润湿分散性,降低钛白粉用量,并在转印体系中明显改善撕纸问题,提高转印效果。

前言

粉末涂料作为一种环保型涂料,具有节约能源、环境污染小、工艺简便、易自动化、可回收利用等优点,粉末涂料已经被广泛应用于建材、家电、汽车、工程管道等领域,然而随着粉末涂料技术的成熟,降低成本、改善性能成为现行粉末涂料的主流方向之一。

本文对新型润湿分散剂K7658的性能进行评估,结果表明,新型润湿分散剂K7658的加入,改善了HAA体系表面流平和针孔现象,同时利于提高颜填料的分散和遮盖效果,并且能有效地改善转印撕纸果。

1. 实验部分

1.1 主要原料

润湿分散剂K7658:六安捷通达新材料有限公司;HAA固化剂:SA3120,六安捷通达新材料有效公司;聚酯:SJ5122,安徽神剑新材料有限公司;聚酯:SJ4E,安徽神剑新材料有限公司;白粉:ZR-940+,江苏镇钛化工有限公司;TGIC黄山华惠科技有限公司

1.2 主要设备

双螺杆挤出机:SLJ-30,烟台东源粉末设备有限公司;静电粉末实验喷涂机EPG2010-C型,安本工业涂装(上海)有限公司;鼓风干燥箱:DHG-9140A(250 ℃),上海一恒科技有限公司;光泽仪:BYK-4460,德国毕克化学;涂膜厚度测试仪:QNix4500,德国尼克斯;色差仪:BYK-6805,德国毕克化学。

1.3 实验配方

实验1:HAA白色体系中,添加1%、1.5%和2%用量的润湿分散剂K7658,测试涂膜光泽、流平、针孔以及发黄情况,配方详见表1。

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实验2:户外TGIC白色体系中,添加2%用量润湿分散剂K7658对比空白配方,测试涂膜薄涂情况下颜料分散情况,配方详见表2。

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实验3:在不同树脂量的户外TGIC体系转印配方中添加1.5%用量的润湿分散剂K7658对比空白配方,测试涂膜转印效果。配方详见表3。

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1.4 实验方法

按上述各配方准确称取各实验原料,用手充分摇匀,预混料经SLJ-30双螺杆挤出机挤出,挤出参数:Ⅰ区/Ⅱ区为100 ℃/100 ℃,喂料转速/螺杆转速为50 Hz/50 Hz;挤出后片料经自然冷却、机械粉碎后,过200目筛网,制得粉末涂料。粉末涂料经过静电喷涂吸附到测试样板上,再经过烘箱烘烤后得到固化好的涂膜。

2.结果与分析

2.1 润湿分散剂对涂膜光泽、流平和黄变的影响

(1) 将由实验1制得的粉末涂料,在不同烘烤条件下固化,制得涂膜,测试结果如表4。

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由实验结果可以看出:润湿分散剂K7658的加入对涂膜光泽基本无影响,低温固化有利于光泽提升,流平正常无差异,实验所得涂膜针孔有明显改善。这可能是因为K7658具有很低熔融黏度,加入粉末配方后也能明显降低粉末涂料的熔融黏度,从而改善流平和针孔。

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(2) 对实验1所制得的涂膜分别在10 min@200 ℃和30 min@220 ℃下烘烤,测试其色差b,如图1所示。由实验结果可以看出:随润湿分散剂K7658用量的增加,常规烘烤条件与过烘烤条件下涂膜均未见明显发黄,b值和Δb值均与空白组基本一致,可见润湿分散剂K7658不会增加涂膜的黄变。

2.2 润湿分散剂对涂膜颜色的影响

将实验2的粉末涂料分别喷涂形成40 μm、60 μm和80 μm的涂膜,经过10 min@200 ℃烘烤后固化成膜,测试色差,结果如表5所示。

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由表5中数值可以看出加入润湿分散剂K7658后,涂膜的L值均有所增大,这说明加入润湿分散剂K7658后,钛白粉的分散得到改善,遮盖效果增加,在薄涂情况下,尤为明显。

2.3 润湿分散剂对涂膜转印效果的影响

实验3制得的粉末涂料经过10 min@200 ℃烘烤条件下固化,涂膜进行转印,转印参数1 min@180 ℃,转移效果如表6所示。

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由实验结果可以看出:树脂用量增加利于改善纸印以及撕纸情况,而加入K7658后,转印撕纸有明显改善,涂膜上的纸印基本消失,转印图案清晰度也有提高。

3.结语

本文通过对润湿分散剂K7658的性能进行评估,其中K7658具有以下特点:

(1) 不影响涂膜光泽、流平以及黄变;

(2) 能有效降低粉末体系熔融黏度,改善HAA涂层针孔现象;

(3) 有效提高颜填料润湿性,提高薄涂遮盖效果,降低钛白粉用量;

(4) 改善转印体系中撕纸问题,提高转印效果。



来源:粉末涂料与涂装2021年第6期 




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