粉末涂料中聚酯樹脂性能參數(shù)
為了探討耐手印性能的各類影響因素,通過調(diào)節(jié)原材料種類及用量,合成了一系列樹脂。將合成的樹脂應用于TGIC體系,檢測其各項性能,結果列于表3。
在合成的一系列樹脂中,相對于A樹脂,B、C、D分別是聚酯配方中采用環(huán)己烷二甲醇、乙基丁基丙二醇、乙二醇替代部分新戊二醇;
E是采用間苯二甲酸替代部分對苯二甲酸;F是聚酯配方中減少了助劑用量;G是采用了不同的工藝。
2原材料單體對耐手印性能的影響
為了更明顯地顯現(xiàn)手印情況,在200℃/10min條件下將粉末涂料固化冷卻后,用汗手與之接觸。
隨后放入130℃烘箱,烘烤12h,然后觀察涂層表面狀態(tài),檢驗其耐手印性能。圖1是A~G系列樣品涂層耐手印性能的測試圖片。
從表3中低溫烘烤后的光澤變化以及涂層表面手印情況(圖1)可以看出:A樹脂烘烤后失光嚴重,光澤降至63.2%,再次觸摸涂層易出現(xiàn)手印。
采用環(huán)己烷二甲醇(圖1A→B,在A的基礎上調(diào)整配方后形成B。下同)、乙基丁基丙二醇(圖1A→C)、乙二醇(圖1A→D)、間苯二甲酸(圖1A→E)等替代部分新戊二醇或?qū)Ρ蕉姿幔梢杂行Ц纳仆繉颖砻媸Ч猬F(xiàn)象,提高耐手印性能。
這可能與起霜現(xiàn)象中產(chǎn)生的“霜”有關,有文獻研究了“霜”的主要成分是新戊二醇和對苯二甲酸形成的環(huán)狀低聚物,該類小分子物質(zhì)在低溫烘烤時析出,與手汗接觸,在涂層表面更易顯現(xiàn)手印。
因此,采用環(huán)己烷二甲醇、間苯二甲酸等單體來替代部分新戊二醇、對苯二甲酸,可以減少環(huán)狀低聚物的生成。低相對分子質(zhì)量物質(zhì)析出量的減少,能夠提高涂層的耐手印性能。
在聚酯樹脂的合成中,通常會采用一系列助劑來改善粉末涂料的性能,一些助劑相對分子質(zhì)量較小,易揮發(fā)。
這些助劑的加入,會使粉末涂料在應用的過程中析出更多的小分子物質(zhì),使得涂層表面失光,汗手接觸容易產(chǎn)生手印,適當減少小分子助劑的用量,可以提高耐手印性能(圖1A→F)。
3工藝的影響
聚酯樹脂中低相對分子質(zhì)量、易揮發(fā)、易析出物質(zhì)的主要來源于合成過程中發(fā)生的副反應。如低聚物的生成、醚的生成、熱氧化降解等。
為了降低副反應產(chǎn)生的低相對分子質(zhì)量物質(zhì),在聚酯樹脂的合成中,要選擇合適的工藝參數(shù),如反應時間、真空溫度、真空時間等,這些參數(shù)對相對分子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量分布等性能都有一定的影響。
不同催化劑,反應速率不同,反應所需時間也不同。高催化活性的催化劑,在加快主反應的同時,也加快了副反應的進行,生成了更多的小分子副產(chǎn)物;
低催化活性的催化劑,使反應時間延長,聚酯樹脂的熱氧化降解增多,小分子副產(chǎn)物含量也會有所增加。
在真空縮聚反應階段,適當延長真空時間有助于減少低相對分子質(zhì)量物質(zhì)的存在。如圖1(A、G)所示,真空時間對耐手印性能存在一定影響,但區(qū)別并不明顯。
同時較長的真空時間可能會使酸值、黏度等指標出現(xiàn)一定程度的變化。因此,在優(yōu)化工藝參數(shù)時,還需綜合考慮其對各項性能的影響。
4在粉末涂料中的應用
將合成的耐手印粉末涂料用聚酯樹脂分別應用于高光、砂紋等領域,表4列出了耐手印聚酯樹脂及其粉末涂層的部分性能參數(shù),同時,為了檢驗其耐手印情況,選取了一支常規(guī)性能與其接近的聚酯樹脂及其粉末涂層進行檢測。
從表4可以看出,兩種樹脂酸值、黏度、Tg、軟化點等常規(guī)性能指標較為接近,但在低溫烘烤耐手印方面差距較大。
將合成的耐手印樹脂和常規(guī)樹脂用于TGIC體系,與固化劑比例為93∶7,200℃/10min固化后進行性能比較發(fā)現(xiàn):
2種樹脂形成的涂層的沖擊、彎折性能良好,并均具有良好的附著力、耐候(300hQUVB白色涂層保光率均在50%以上)等性能。
但從高光板在130℃烘箱烘烤12h后涂層的光澤可以看出,采用常規(guī)聚酯制備的涂層失光嚴重,光澤下降至67.8%,且觸摸涂層會出現(xiàn)明顯手印;而耐手印樹脂光澤為90.1%,表現(xiàn)良好。見圖2。
圖2列示了由兩支樹脂制備的黑色高光與砂紋粉末涂料的耐手印情況。左側兩列圖為130℃烘烤12h后的效果,右側兩列圖為140℃烘烤1h的效果。
從圖中可以看出,耐手印聚酯樹脂很難看出手印的存在,即便烘烤12h也只存在淺顯手印,擦拭即可清除,而常規(guī)樹脂則具有很明顯的手印。
我們位于:廣東省東莞市橫瀝鎮(zhèn)田坑園林路3號
Copyrigh ? 2020東莞市兆辰塑粉有限公司 版權所有 ALL RIGHTS RESERVED 技術支持:百方網(wǎng)【網(wǎng)站地圖】