粉末涂料的組成:樹脂

時間：2024-12-14

樹脂是粉末涂料的主要成膜物質,是決定粉末涂料性質和涂膜性能的較主要成分。樹脂品種選擇的好壞,決定粉末涂料的產(chǎn)品質量,粉末涂料用樹脂的性質和性能決定粉末涂料的配方組成和用途,例如選擇的是熱塑性樹脂,那么在配方中不需要固化劑，樹脂在一定烘烤溫度和時間的條件下，熔融流平成為具有一定的物理力學性能和機械強度的涂膜，這種變化是可逆的；選擇的是熱固性樹脂,那么必須跟固化劑配套，樹脂和固化劑在一定烘烤溫度和時間條件下進行化學的固化反應，成為具有一定物理力學性能和機械強度的涂膜，這種變化是不可逆的。另外選擇的是熱固性樹脂中的環(huán)氧樹脂,那么這種粉末涂料只能用在防腐和戶內用產(chǎn)品，不能用在戶外；選擇的若是聚酯樹脂,那么這種粉末涂料戶內和戶外都可以使用，樹脂的品種決定了粉末涂料的用途。一般粉末涂料中使用的樹脂應該具備如下條件。

(1)樹脂的熔融溫度和分解溫度　粉末涂料一般以粉末狀態(tài)涂覆到被涂物上面,然后必須加熱烘烤,使粉末涂料中的樹脂熔融流平成膜,或者熔融流平固化交聯(lián)成膜。如果樹脂的熔融溫度和分解溫度很接近時,一旦烘烤溫度控制過高,很容易使涂料中的樹脂發(fā)生分解,很難得到外觀和性能良好的涂膜。因此，樹脂熔融溫度和分解溫度之間的溫差要大，例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、樹脂等熱固性樹脂和相當一部分熱塑性樹脂也能滿足這種條件，然而有少部分熱塑性樹脂，例如聚氯乙烯樹脂的熔融溫度與分解溫度之間的溫差小，在涂裝過程中控制烘烤溫度的精度要高。正因為聚氯乙烯粉末涂料在涂裝中控制溫度方面的難度，在我國聚氯乙烯粉末涂料發(fā)展得很慢，生產(chǎn)量少，應用面窄。

(2)樹脂的熔融黏度　粉末涂料是靠靜電引力把粉末涂料吸附到被涂物上面去，然后在加熱烘烤的條件下工件表面的粉末涂料熔融流平。由于熔融粉末涂料粒子之間存在著表面張力，對于熔融黏度高的樹脂的涂膜就不容易流平；對于熔融黏度較低樹脂的粉末涂料就容易流平，從而得到平整均勻的涂膜。因此，從粉末涂料的熔融流平性考慮，樹脂的熔融黏度越低越好。一般樹脂的熔融黏度與樹脂的分子量和結構有密切關系，尤其是分子量的影響較大。如果樹脂的分子量小，相應的樹脂熔融黏度也低，但是樹脂的分子量過小時，樹脂的熔融溫度和玻璃化溫度都會顯得太低，使粉末涂料的貯存穩(wěn)定性和涂膜的某些性能降低。因此，在滿足粉末涂料和涂膜性能的前提下，樹脂的熔融黏度低是比較好的。因為一般熱固性粉末涂料用樹脂的分子量小，在烘烤固化條件下的熔融黏度低；而熱塑性粉末涂料用樹脂的分子量大，熔融黏度相應比較高，所以熱固性粉末涂料比熱塑性粉末涂料的涂膜流平性好。另外，還要求當加熱溫度**樹脂熔融溫度以上時，樹脂的熔融黏度迅速下降，這樣有利于粉末涂料的低溫下的涂裝，有利于涂膜的流平。

(3)樹脂的穩(wěn)定性　在粉末涂裝中噴逸的粉末涂料要回收再用，如果粉末涂料的穩(wěn)定性不好，在回收過程中與空氣、濕氣較長時間接觸中或受環(huán)境溫度的影響時，會發(fā)生物理(例如吸潮結團或干粉流動性變差)或化學變化而使粉末涂料的質量發(fā)生變化，造成回收粉末涂料不能使用，這樣達不到噴逸的粉末涂料能夠回收再用的目的，失去了粉末涂料的優(yōu)點。樹脂的穩(wěn)定性是決定粉末涂料穩(wěn)定性的關鍵因素，如果樹脂的穩(wěn)定性不好，會對粉末涂料的貯存穩(wěn)定性和使用穩(wěn)定性帶來一定的影響和問題。因此，粉末涂料用樹脂的穩(wěn)定性一定要好，才能保證粉末涂料的使用穩(wěn)定性。

(4)樹脂的機械粉碎性　在粉末涂料制造過程中，一般樹脂與涂料的其他組成成分一起要進行熔融擠出混合，然后冷卻、破碎和細粉碎達到粉末涂料所要求的粒度。這就要求樹脂在常溫條件下容易機械粉碎。所有熱固性粉末涂料用樹脂和部分熱塑性粉末涂料用樹脂是能夠滿足這種條件；而部分熱塑性粉末涂料用樹脂在常溫下比較堅韌，不能常溫下機械粉碎，必須在低溫冷凍條件下進行粉碎才能達到要求。這種冷凍粉碎工藝將增加粉末涂料的制造成本，推廣應用帶來一定困難。為了避免熱塑性樹脂機械粉碎的困難，相當一部分熱塑性樹脂是以化學方法制造粉末狀樹脂。

(5)樹脂對被涂物(工件)的附著力　粉末涂料對被涂物(工件)的附著力主要取決于樹脂對被涂物的附著力。如果樹脂對被涂物的附著力好，那么就不需要涂底漆；如果樹脂對被涂物的附著力不好，那么必須涂底漆才能保證對被涂物的附著力。因為熱固性粉末涂料用樹脂都帶有極性基團，所以對金屬等底材的附著力好；然而大多數(shù)熱塑性粉末涂料用樹脂沒有帶極性基團或極性基團的極性很小，對被涂物的附著力弱，附著性不好，需要用帶極性基團的樹脂進行改性或者涂底漆才能滿足附著力的要求。

(6)樹脂的電性能　在粉末涂料的涂裝方法中，靜電粉末噴涂是較主要的涂裝方法。粉末涂料的帶電性能，主要是決定于粉末涂料組成中的樹脂，樹脂的帶靜電性能對粉末涂料的靜電噴涂時的涂著效率有重要意義。在靜電粉末涂裝中，粉末涂料粒子在電場的作用下帶靜電以后，在風力的輸送下接近被涂物，借助于庫侖力被吸附到被涂物上面，庫侖力越大靜電吸附效果越好，庫侖力F可用下式表示：

F=q/16πεh2

式中　q——粉末涂料粒子帶的電荷；

ε——真空界電常數(shù)；

h——粉末涂料粒子和被涂物之間的距離。

當q值越大，庫侖力也就越大。一般粉末涂料用樹脂的電阻比較大，粉末涂料粒子所帶電荷不易流失，但容易放電；然而有的樹脂品種，例如聚氯乙烯樹脂的電阻較小，靜電容易流失，電位下降迅速，較易導致附著上去的粉末涂料重新脫落。因此，粉末涂料用樹脂的帶靜電性能對粉末涂料的靜電涂裝性能有重要的影響，在選擇粉末涂料樹脂品種時一定要考慮好這些問題。

另外，用摩擦靜電噴槍進行噴涂時，由粉末涂料中的樹脂與噴槍內壁摩擦所產(chǎn)生的靜電電荷的正負極性及電荷量，因樹脂品種的不同而有所不同。實踐證明，有些樹脂適用于用摩擦靜電噴槍涂裝，有些樹脂不適用于摩擦靜電噴槍涂裝，例如環(huán)氧粉末涂料就容易摩擦帶電，不加摩擦帶電劑也可以進行摩擦靜電噴槍涂裝；有些樹脂例如環(huán)氧-聚酯和聚酯樹脂粉末涂料則不太適用于摩擦靜電噴槍涂裝，這種樹脂必須添加摩擦靜電劑改性才能用摩擦靜電噴槍進行涂裝。

(7)樹脂中的分散性　在粉末涂料組成中，除樹脂以外還有固化劑、顏料、填料和助劑等成分，為了使粉末涂料中的各種成分混合均勻，這些固化劑、顏料和填料在樹脂中的分散性好，助劑與樹脂之間的混溶性也好。也就是說，這些組成相互之間的混溶性好、分散性好，這樣才能充分發(fā)揮各種組成成分的作用。一般熱塑性樹脂的分子量大，極性基團少，對顏料和填料的潤濕性差，相互之間的分散性差一些；而熱固性樹脂都有極性基團，對顏料和填料的潤濕性好，分散性也好。

(8)樹脂的固化反應溫度　熱固性粉末涂料的固化溫度決定于粉末涂料中熱固性樹脂的固化反應溫度。一般粉末涂料的固化溫度比較高，大多數(shù)的粉末涂料的固化溫度是在150℃以上，要想降低粉末涂料的固化溫度，必須選擇樹脂的固化反應溫度低的反應活性大的品種，樹脂的固化反應溫度低有利于降低能耗和節(jié)約能源。

(9)樹脂與固化劑反應副產(chǎn)物　在熱固性粉末涂料中，樹脂與固化劑必須進行固化反應，在固化反應過程中較好不產(chǎn)生反應副產(chǎn)物。這是因為，一方面有些副產(chǎn)物造成環(huán)境污染；另一方面容易使涂膜產(chǎn)生針孔、縮孔和豬毛孔等弊病。環(huán)氧、環(huán)氧-聚酯、聚酯-TGIC和-多元酸粉末涂料在固化成膜過程中產(chǎn)生很少的副產(chǎn)物，而聚酯-HAA粉末涂料在固化成膜過程中產(chǎn)生水，聚氨酯粉末涂料在固化成膜過程中釋放封閉劑，若涂膜厚度過厚時容易產(chǎn)生針孔、豬毛孔等弊病。

(10)樹脂的顏色和毒性　粉末涂料用樹脂從粉末涂料的質量和配色的穩(wěn)定性考慮，較好是無色或顏色很淺；另外，從粉末涂料制造和涂裝人員的健康考慮，樹脂較好是沒有氣味和毒性。

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詞條說明
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