聚酯環氧粉末涂料性能受制于填料

    【環氧在線消息】怎樣進一步提高聚酯環氧粉末涂料性能?業界對這一國內重要的粉末涂料產品改進的目光,已開始放到填料品種的設備改進上。因為主要基料環氧樹脂、聚酯樹脂的研究已經深入和普及,改進的空間很有限,從某種程度上講聚酯環氧粉末涂料性能受制于填料品種。
    填料是聚酯環氧粉末涂料的重要組分之一,除了白色粉末涂料外,大部分有色粉末涂料中,填用量高于顏料用量,對粉末涂料和涂膜性能的影響不可忽視。在實驗中,研究人員選擇沉淀硫酸鋇、消光硫酸鋇、輕質碳酸鈣、消光重質碳酸鈣、超細高嶺土、滑石粉和云母粉, 對聚酯環氧粉末涂料體系和涂膜性能的影響進行比較。結果表明,填料品種對聚酯環氧粉末涂料的膠化時間和熔融水平流動性有明顯的影響;對涂膜的流平性、光澤、耐沖擊性和鉛筆硬度也有明顯影響。其主要原因是填料的化學組成不同,密度、硬度、粒度分布和吸油量等物理性質不同,這將影響聚酯環氧粉末涂料的反應活性和熔融粘度,同時也影響涂膜的流平性、光澤、耐沖擊性和鉛筆硬度等性能。環氧樹脂行業協會的專家認為,在設計粉末涂料配方時,應根據粉末涂料和涂膜性能的要求,選擇合適的填料品種。
  硫酸鋇是價格便宜、化學穩定性好、分散性好,各種粉末涂料常用的填料品種。研究人員重點對其研究。選用超細硫酸鋇、沉淀硫酸鋇、消光硫酸鋇、不同粒度分布硫酸鋇等 9 個品種對聚酯環氧粉末涂料的影響進行試驗。結果表明,不同廠家、不同規格的硫酸鋇對粉末涂料膠化時間和熔融水平流動性的影響較小,對涂膜色差的影響也較小,而對涂膜的流平性和光澤的影響較大。超細和沉淀硫酸鋇的光澤均在95% 以上,消光硫酸鋇的光澤只有67% 。這一結果表明,有的硫酸鋇品種適合于高光澤粉末涂料,有的硫酸鋇品種適用于低光澤粉末涂料。據環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,一般沉淀硫酸鋇的松密度小、白度高、分散性好,涂膜光澤高;用重晶石加工的硫酸鋇松密度大、顏色較深、分散性差、涂膜光澤低、消光性好, 但是經過增白處理和超細加工后白度得到提高,涂膜的光澤也得到提高。因此根據粉末涂膜外觀和光澤要求, 選擇硫酸鋇品種是必要的。
  碳酸鈣的影響也較重要。它也是聚酯環氧粉末涂料常用的密度較小的填料,主要品種是由石灰石制造的輕質碳酸鈣和方解石制造的重質碳酸鈣。研究人員分析了超細活性碳酸鈣、輕質碳酸鈣、高光重質碳酸鈣和消光重質碳酸鈣等品種對聚酯環氧粉末涂料的影響。其試驗結果表明,碳酸鈣的品種對聚酯環氧粉末涂料膠化時間和熔融水平流動性有一定的影響;對涂膜色差的影響比硫酸鋇小得多,但是對涂膜的流平性、光澤和耐沖擊性有明顯影響,其中消光重質碳酸鈣的消光效果比較明顯(光澤只有71%),而且重質碳酸鈣的涂膜耐沖擊性(通過正反沖擊50cm),明顯比輕質碳酸鈣(只通過正沖擊50cm)好。主要原因是重質碳酸鈣的密度大,涂膜中的填料體積濃度小。
  不同填料對消光粉末涂料性能的影響研究則表明,在消光聚酯環氧粉末涂料體系中,其消光作用是2種不同固化反應速度的成膜物之間的化學反應差異和相容性不好而產生的,在此消光填料起不到明顯的消光作用。填料用量的影響以沉淀硫酸鋇為填料。不同沉淀硫酸鋇用量對聚酯環氧粉末涂料的膠化時間沒有明顯影響,但是對粉末涂料的熔融水平流動性的影響很大,隨其用量的增大,涂膜的熔融水平流動性變小、流平性變差、色澤下降,耐沖擊性也變差, 對涂膜色差也有一定影響。這一結果表明填料用量對聚酯環氧粉末涂料和涂膜性能影響很大。因此根據粉末涂料和涂膜性能要求,選擇合適的填料用量是粉末涂料配方設計中應該考慮的重要因素之一。
  (本站記者  容惠)