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1 前言
粉末涂料日新月異地向前發(fā)展，新品種層出不窮。戶內(nèi)粉末涂料以聚酯—環(huán)氧型(混合型)為代表，在我國(guó)已有多年的發(fā)展。其品種有高光、平光、半光、低光(又稱啞光)、無(wú)光、紋理等，這些產(chǎn)品在技術(shù)上均已十分成熟。目前混合型粉末涂料在我國(guó)占主導(dǎo)地位，大約占總產(chǎn)量的70~80%。
戶外型粉末涂料以聚酯/tgic型為代表，雖然發(fā)展相對(duì)較晚，但這幾年也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。戶外粉末涂料的使用對(duì)象最早是空調(diào)器外殼，當(dāng)時(shí)涂膜光澤約80%~95%，屬于高光型產(chǎn)品范疇。純聚酯戶外粉末涂料的性能優(yōu)異，使用范圍越來(lái)越廣，如交通車輛零部件、農(nóng)用機(jī)械零部件、鋼鋁合金門窗、公路護(hù)欄、路燈桿柱、室外金屬家具等等，有些戶內(nèi)耐久性產(chǎn)品如冰箱、洗衣機(jī)、天花板等也使用戶外粉末涂料進(jìn)行涂裝。由于不同的產(chǎn)品有不同的外觀要求，單一的高光型涂末滿足不了這種需求，于是出現(xiàn)了無(wú)光的戶外粉末涂料。
2 丙烯酸無(wú)光粉末涂料的研制
粉末涂料生產(chǎn)廠家、科研機(jī)關(guān)、大專院校、涂料助劑廠等等各自以不同的方式、從不同的角度開(kāi)展不同光澤戶外粉末涂料的研究與探索。歸納起來(lái)主要有如下4種途徑：
· 采用某些具消光作用的填料;
· 采用不同型號(hào)的聚酯樹(shù)脂分別制造粉末，然后將兩種粉末干混在一起，利用這兩種粉末的不相容性達(dá)到消光目的;
· 采用消光助劑(消光劑或消光固化劑);
· 采用上述3種方法的協(xié)同組合。
以上幾種方法，一般能降低涂膜光澤40~70光澤單位，即形成的涂膜最終光澤是20~30左右，更低光澤的要求就難于達(dá)到了。
近年來(lái)用于粉末涂料的低光丙烯酸樹(shù)脂問(wèn)世，我公司采用這種新型的樹(shù)脂作為關(guān)鍵材料，通過(guò)大量的試驗(yàn)研究，成功研制出耐候性良好、涂膜光澤可低達(dá)5以下的無(wú)光丙烯酸粉末涂料;并已大量供應(yīng)市場(chǎng)，得到廣大用戶的高度評(píng)價(jià)。
丙烯酸樹(shù)脂高溫固化時(shí)，通過(guò)本身的官能基團(tuán)(環(huán)氧基)與聚酯樹(shù)脂羧基的交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而涂層表面呈現(xiàn)微觀不平整狀態(tài)，這種微觀的不平整性使表面產(chǎn)生光散射作用，從而達(dá)到消光的效果。
作為一種用戶能夠接受的戶外粉末涂料，耐候性和無(wú)光僅僅是最基本的要求，同時(shí)還應(yīng)具備其他性能，，如松散性、貯存穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度(沖擊強(qiáng)度、柔韌性、硬度)等等。配方研究與設(shè)計(jì)涂料性能與質(zhì)量的重要保證。為此，我們以上問(wèn)題一一進(jìn)行了深入而細(xì)致的研究。
涂料的松散性，可以通過(guò)樹(shù)脂特性及其粒度分布的選擇、助劑的選擇與加入的方式、填料的選用等加以解決。
涂料的貯存穩(wěn)定性，也與樹(shù)脂特性粒度、分布有極大的關(guān)系。眾所周知，樹(shù)脂軟化點(diǎn)(或玻璃化溫度)過(guò)低，粉末涂料容易結(jié)團(tuán)。粉末的粒度過(guò)細(xì)在貯存時(shí)也容易結(jié)團(tuán)。要解決這個(gè)問(wèn)題，除了在樹(shù)脂選擇和粒度的分布上加以調(diào)整外，還可以加入某些添加劑。
機(jī)械強(qiáng)度是粉末涂料的一項(xiàng)重要性能。實(shí)際上粉末涂層的機(jī)械性能是多個(gè)因素的綜合結(jié)果。制粉技術(shù)及涂裝工藝都對(duì)涂層機(jī)械性能有影響，涂裝前的底材預(yù)處理，涂膜固化工藝條件等不在此贅述。
就制粉技術(shù)而言，原材料本身和配方設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。
粉末涂料的原材料當(dāng)中樹(shù)脂是最重要的一類。有些樹(shù)脂從其技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，雖然符合要求，但其反應(yīng)活性較低，在我們要求的固化條件下很難完全反應(yīng)。形成的涂膜機(jī)械強(qiáng)度不高。配方中所用的顏料、填料有些堿性過(guò)強(qiáng)，會(huì)消耗樹(shù)脂的部分羧基，影響涂料固化反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致涂膜最終機(jī)械強(qiáng)度低。在我們的試驗(yàn)研究過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)有若干個(gè)材料對(duì)涂膜機(jī)械性能有降低作用，由于條件所限，目前我們還難于從理論上加以解釋。
眾所周知配方中的顏基比不當(dāng)，顏填料含量過(guò)多，涂膜機(jī)械性能會(huì)降低，因此只顧降低產(chǎn)品成本多加填料而不考慮涂膜性能的方法是不可取的。適度應(yīng)用添加劑，促使固化反應(yīng)完全，或者添加增韌劑等，均可提高涂層的機(jī)械強(qiáng)度。
涂膜的桔皮現(xiàn)象是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。桔皮可以說(shuō)是粉末涂料的一個(gè)特點(diǎn)。在我國(guó)粉末涂料行業(yè)(特別是粉末涂料的用戶)中存在這們一個(gè)誤區(qū)，就是過(guò)分注重桔皮，認(rèn)為有桔皮就是涂膜質(zhì)量不好，外現(xiàn)差。一個(gè)比較典型的例子是目前有不少的鋁合金天花板采用粉末涂料進(jìn)行涂裝，該應(yīng)用領(lǐng)域的不少客戶對(duì)涂膜外觀提出了過(guò)高的要求，其實(shí)高高在上的天花板表面有輕微桔皮是不影響外現(xiàn)和裝飾效果的。事物總有二重性，魚(yú)與熊掌不可兼得，有一利必有一弊。過(guò)高的流平性固然可以消除涂膜桔皮，但往往犧牲了涂膜的其他性能。因此這種只注重涂層桔皮，而不注重涂層質(zhì)量的觀念應(yīng)該改一改了。我們的觀點(diǎn)是辦要不影響涂膜外觀，適度的桔皮要允許的。有桔皮決不等于質(zhì)量差、不等于外觀不好。在一般的場(chǎng)合下，輕度到中度的桔皮并不影響裝飾性，是完全可以接受的。當(dāng)然我們有許多辦法使桔皮效應(yīng)降到相當(dāng)?shù)偷某潭取ｊP(guān)于桔皮的另一個(gè)誤區(qū)是不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為流平劑的作用是增加流平性，減少桔皮。但研究結(jié)果告訴我們靠增加流平劑的用量來(lái)改善流平性、減少桔皮的作用是微乎其微的，流平劑的根本作用是消除縮孔。流平劑用量過(guò)大會(huì)使涂層機(jī)械強(qiáng)度降低，造成一系列涂膜弊病。
無(wú)光粉末涂料的光澤問(wèn)題也是值得探討的。所謂無(wú)光并沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的定義，有人認(rèn)為光澤度在15單位以下，可算是無(wú)光;也有的認(rèn)為10以下，或是5以下才算是真正的無(wú)光。光澤度的高低用戶可根據(jù)自己的產(chǎn)品裝飾要求來(lái)定，而對(duì)粉末涂料的研究、生產(chǎn)部門而言，關(guān)鍵在于滿足用戶的這種要求。在研究丙烯酸無(wú)光粉末涂料的試驗(yàn)工作中，我們把光澤作為一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。丙烯酸樹(shù)脂的用量是關(guān)鍵，用量越多光澤越低;用量越少則光澤就越高，道理顯而易見(jiàn)。俗話說(shuō)牽一發(fā)動(dòng)全身，要變動(dòng)涂膜光澤又要保證其他涂膜性能不變，確實(shí)不是件容易的事，調(diào)整各種成分的比例，必要時(shí)還加入一些特殊的添加劑。只要配方設(shè)計(jì)正確，便可以兼顧各方面的性能要求。我們經(jīng)過(guò)充分的研究，已能在涂膜光澤2~35之間隨意調(diào)節(jié)。這樣寬的光澤范圍應(yīng)能滿足各種不同的裝飾需要。
3 結(jié)語(yǔ)
丙烯酸無(wú)光粉末涂料在我國(guó)還是一個(gè)新興的領(lǐng)域，隨著時(shí)間的推移，這個(gè)品種必將日益完善。希望在不久的將來(lái)，丙烯酸粉末涂料有更大的發(fā)展。
