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4-环己烷二甲酸(CHDA);酯化催化剂(F4100);抗氧剂

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-06-26 11:58    浏览量:

  慧聪表面处理网讯:【摘要】本文介绍了一种户外TGIC固化物理消光粉末涂料用聚酯树脂的合成,该树脂具有较高的Tg,考察了聚酯树脂和涂料的贮存性,耐候性以及不同的消光剂、消光剂用量、挤出工艺条件对涂膜综合性能的影响。该聚酯对消光剂具有低选择性,制备的低光粉末涂料具有优异的表面流平和消光效果。

  随着人们不断追求时尚生活以及审美观念的转变,低光型粉末涂料越来越受到人们的青睐,在粉末涂料产品结构中的比例也越来越大。随着市场需求的不断增长,越来越多的企业开始关注低光型粉末涂料的生产和应用。

  聚酯树脂作为粉末涂料的主要原材料将直接决定着粉末涂料的性能,目前TGIC固化物理消光体系相比户内用环氧固化物理消光体系在技术上更加的困难,在消光效果,表面细腻度,光泽稳定性,与消光剂的选择性等方面都不尽如人意。开发一款优异的TGIC固化物理消光专用聚酯树脂有着非常重大的意义。

  本文合成一种TGIC固化物理消光粉末涂料专用聚酯树脂,用DTA分析了聚酯树脂玻璃化转变温度(Tg),测试了低光型涂料的贮存稳定性,耐候性以及不同种类的物理消光剂、消光剂用量、挤出工艺对涂膜性能的影响。

  新戊二醇;1,4-环己烷二甲醇(CHDM);对苯二甲酸(PTA);间苯二甲酸(IPA);已二酸;壬二酸;1,4-环己烷二甲酸(CHDA);酯化催化剂(F4100);抗氧剂168,抗氧剂1010;固化促进剂;物理消光剂。

  3000ml小型玻璃反应器全套及搅拌电机;CDR-4P差动热分析仪;DV-II型旋转粘度仪;DF-4型电脑沥青软化点测定仪;QCJ漆膜冲击器;GT-III型凝胶化时间测试仪;TT210覆层测厚仪;Micro-tri-gloss光泽仪。美国Q-PANEL公司生产的QUV/basic型加速耐候性试验箱。

  将原料二元醇、二元酸和其他反应物料按配方量投入反应釜中,充氮气保护,当升温到170℃时,开始出酯化水,继续升温至255℃,反应无酯化水时,得到无色透明树脂。加入多元酸封端剂,在255℃保温反应90分钟。反应完成后,逐步抽线℃的线mgKOH/g之间,停线℃,添加各种助剂,搅拌10分钟,出料。

  将试制的聚酯树脂、物理消光剂、颜料、填料、流平剂等按配方量加入配料容器中,充分搅拌均匀后,经挤出机熔融挤出、粉碎,即获得粉末涂料。静电喷涂于样板上,将其置于固化烘烤箱得固化涂膜。涂料基础配方如表1所示。

  粉末储存稳定性测定按照GB/T21782.8-2008《热固性粉末贮存稳定性的评定》进行试验。

  漆膜老化评定按GB/T1766-2008《色漆和清漆涂层老化评级方法》进行。

  人工加速老化试验条件按GB/T14522-93(机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》进行试验。

  该聚酯树脂通过与物理消光剂在粉末熔融固化过程中发生复杂的多层级化学反应以及存在不相容性,使得涂膜表面产生微观的凹凸不平,光线的散射增强,反射减弱,光泽度降低。低光粉末涂料涂膜的光泽和流平与基料、填料、消光剂等都有影响,就聚酯树脂而言,提高低光粉末涂料的流平,降低粉末的光泽可以从降低聚酯树脂的粘度和减慢聚酯树脂反应速度二方面来实现。降低聚酯树脂的粘度,增加单位时间内涂膜流平固化的面积,从而达到良好流平的目的。采用固化促进剂作用来调整聚酯树脂的反应速度,从而与消光剂混合过程中,即能起到消光的作用,又不至于涂膜流平固化过快,导致涂膜流平变差。

  

  聚酯树脂的贮存稳定性测试结果如表2所示,其粉末涂料的储存稳定性如表3所示。

  从表2和表3数据可以看出,该聚酯树脂的储存稳定性很好,28d之后也没有结团现象。与消光剂制成粉末涂料之后,不同用量下制备的粉末涂料胶化时间有所不同,经过28d的实验之后发现,消光剂用量越少,胶化时间波动越小,光泽稳定性也越高。同时低光粉末涂料的光泽随着时间的延长光泽升高,流平也越来越差。主要是因为消光剂在40℃环境长时间存放下组成上发生了变化。

  不同助剂厂家生产的户外用物理消光剂在组成上有所不同,当它与聚酯树脂搭配制备低光粉末涂料时在消光效果、流平、细腻度等方面都会存在一定的差异性。图4和图5显示了消光剂的差异性导致涂膜固化时产生了差异。

  图4所示,三种不同厂家的物理消光剂在组成上存在很多的不同,导致在制备低光粉末涂料时,起始固化温度存在如图5的差异。当固化条件作为定值,在涂膜光泽度一定的情况下,三种消光剂的用量不尽相同。在消光剂用量一定的情况下,光泽度也会存在差异。表6显示了不同厂家的消光剂在用量一定的情况下,涂膜综合性能有差异;表7显示随着消光剂用量的改变,涂膜综合性能也会发生改变。于此同时,从图5玻璃化转变峰谷温度也可以看出,各消光剂制备的低光粉在储存稳定性上也存在一定的差异性。

  从表8可以看出,挤出工艺对低光粉末涂料的综合性能影响很大。挤出温度过高会造成涂膜表面起砂纹;转速越快,螺杆内局部温度上升过快,容易导致流平变差;混炼效果越差,消光效果越好。

  

  耐候性是户外用粉末涂料非常重要的指标,该聚酯树脂与不同厂家消光剂制备的20%光泽以下低光粉末涂料耐候性如表9所示存在一定的差异,且效果都不是很好。

  (1)本文合成了一种户外TGIC固化物理消光聚酯树脂TS2700,该树脂具有较高的玻璃化温度,树脂具有良好的贮存稳定性。

  (2)由TS2700制成低光粉末涂料,具有消光光泽低,优异的流平,耐候性一般,对消光剂选择性低,能够与市场上大多数消光剂都有良好的匹配度。

  (3)不同厂家的消光剂存在着一定的差异性,这种差异性会导致粉末涂料综合性能存在差异,消光剂对于涂膜的综合性能往往起着决定性的作用。

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