室内粉末涂料消光剂研发新进展

室内粉末涂料消光剂研发新进展 广州市泽和化工材料研究开发有限公司 唐懿  摘要： 本文介绍了新型聚酯/环氧粉末涂料消光剂Mattex-8，通过配方中引入大量的环氧树脂，克服了以往所谓“物理消光剂”的相关缺陷，使得采用Mattex-8制备的粉末涂料具有 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面细腻、树脂选择性小、温度敏感性低、受68类干扰小、储存稳定性好、机械性能好及颜色稳定性好等优点，是一支性能优良而全面的新型消光剂品种。 1、 室内粉末涂料用消光剂： 国内粉末涂料市场中，室内粉末涂料以聚酯/环氧混合型及纯环氧粉末涂料为主。作为室内粉末涂料的主体品种，聚酯/环氧混合型粉末涂料由于其良好而均衡的物理化学性能及经济性能，而广泛应用于各种工业领域，已经成为粉末涂料的主力军。低光泽聚酯/环氧混合型粉末涂料以其良好的装饰性，广泛应用于五金、铝天花、电子设备等领域。由于环氧市场价格近年来比聚酯价格明显偏高等原因，低光泽聚酯/环氧混合型粉末涂料正逐步取代纯环氧低光粉末涂料，得到越来越多的应用。因此，室内低光粉末涂料的研发重点，已经集中到聚酯/环氧混合型粉末涂料体系上。 聚酯/环氧混合型粉末涂料的消光方法，大致可分为物理消光法和化学消光法两大类。 物理消光法，指通过物理过程，使漆膜表面产生微观上的不平整而导致消光。常用的物理消光剂包括各种蜡制品、具有促进及消光效果的有机锌盐化合物、消光填料等。物理消光的优点是成本普遍较低。缺点是消光程度有限、消光重现性差、光泽不稳定、受挤出工艺影响大等。 室内粉末涂料用化学消光剂，传统来讲，一般指采用2-苯基咪唑啉与多元羧酸（或酸酐）所形成的盐，即人们所熟悉的X68类消光固化剂。最早为上世纪80年代德国HULS公司所研发的B68消光固化剂，后衍生出目前的X68类消光固化剂。 历经近30年的发展，X68类消光固化剂已成为一种比较成熟的性能优良的消光剂品种，但由于其体系本身的原因，存在以下显著的缺陷： 1、 分子结构中引入咪唑啉成分，这种含氮化合物很容易导致粉末涂料漆膜在烘烤过程中发生黄变。这对于浅色涂料或对色差 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 严格的粉末涂料来说，是一件令人头痛的事情。 2、 虽然光泽可以降至3%@600甚至以下，但此时需要在纯环氧体系中实现，体系中大量聚酯的引入是无法获得如此低光泽的。尤其是环氧价格高企时，这对于制粉成本是一个压力。 3、 由于X68类消光剂得熔点普遍较高（高于190℃），而挤出机挤出温度普遍在120℃以下，固化温度一般在180-200℃，使得消光剂类似于一种填料，影响到填料量的添加，否则会影响流平性能及外观。 由于X68类消光剂性能出众，人们一直试图客服X68类的缺陷，包括对X68类体系本身的改进，采取其它有机酸取代均本四甲酸，取得了一定的效果。但摆脱不了对咪唑啉这种容易导致黄变的含氮化合物的依赖，从而无法从根本上解决黄变问题。 人们也尝试着以羧基丙烯酸树脂，配合其它固化剂（如双氰胺及其取代物），采取互穿网络(IPN)的办法，试图通过增加体系内的固化混乱度来实现消光。光泽可以消到5%@600以下，颜色稳定，填料装载能力高，交联密度较大，漆膜表面硬度很好。但此类消光体系普遍限于纯环氧体系，而且由于取代双氰胺之类的环氧固化剂的加入，导致体系的制粉储存稳定性（包括光泽稳定性）受到影响。 近年来最值得一提的是以环氧基丙烯酸树脂（GMA）为主体，配合有机锌盐为消光促进剂的类似物理消光体系，即所谓物理消光剂（事实上，GMA丙烯酸树脂与有机锌盐之间在高温下产生化学反应，形成不溶不熔固化产物。因此，严格讲，该体系并不属于物理消光）。此类消光剂可以在聚酯/环氧混合型粉末涂料体系内获得低于3%@600的光泽，并且表面细腻，颜色稳定，填料装载能力高，机械性能出众。但由于GMA类环氧基丙烯酸树脂在有机锌盐的促进下，导致混合型粉末涂料体系胶化时间急剧缩短（甚至低于25秒），使得制粉的储存稳定性受到严重影响，夏季尤为明显。新粉光泽及表面非常优异，但储存2周后，出现光泽翻番、严重桔皮甚至砂纹外观的情况时有发生。人们一度试图通过减少GMA丙烯酸树脂的用量来延长体系胶化时间，可一旦减少GMA树脂的用量，延长了胶化时间，消光效果就会变差，表面变得粗糙。加上其它不可忽视的缺陷，如树脂选择性、炉温敏感性、对X68类等有促进剂功能化合物的敏感性，严重制约了这类消光剂的应用。 因此，一种没有上述消光剂严重缺陷（即耐黄变，同时制粉储存稳定性好、表面细腻、填料装载力好），同时不引入新的严重缺陷的新一代聚酯/环氧粉末涂料消光剂，成为室内粉末涂料消光剂的研发热门课题。 2、 新型消光剂Mattex-8： 广州泽和通过大量的实验研究，观察到体系中环氧树脂的含量对于制粉的储存稳定性至关重要。2009年推出的Mattex-6，使用复配的羧基丙烯酸树脂，率先将消光剂与环氧树脂之间的比例提升到1：2.3，使得聚酯/环氧混合型粉末涂料体系内环氧树脂的含量得到大幅度的提升，我们惊喜地看到，制粉胶化时间延长到2-4分钟，制粉的储存稳定性得到很大的改观，而光泽普遍能降到5%@600以下，对聚酯树脂的选择性也得到很大改观。 在此基础上，我们研发了Mattex-8，将消光剂与环氧树脂的比例加大到1：3，此时体系中环氧含量得到进一步提升。此时我们看到，相对于Mattex-6而言，体系的消光性能更加稳定，储存稳定性更好，对聚酯选择性更小，对炉温敏感度大大降低（面包炉均可），对X68类敏感度降低，厚薄光泽差异小（涂膜无“阴阳脸”），光泽调节可操作性更好。同时尚未发现其它重大缺陷，是一支日臻完美的新型消光剂。 a. Mattex-8的消光性能及对树脂的选择性： 由于体系中引入了更多的环氧，Mattex-8除了具有优异的消光性能（可以获得低于2%@600的光泽）外，对聚酯选择性也更小。Mattex-6所不能够消光的聚酯品种，Mattex-8都可轻易将光泽降至10%以内，尚未试验到市售50：50聚酯品种不能够实现10%@600以下的光泽，实验到的Cytec.及DSM聚酯树脂品种，消光效果也非常好。Mattex-8对环氧树脂亦无选择，使用当量为700-833的环氧（E-12、E14）均可获得很好的效果。实验结果表明，部分6：4的聚酯树脂也可以获得良好的光泽与性能。 Mattex-8的消光效果及对树脂的选择性（I）   1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 12# 1622-0（Cytec） 170 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 5980(DSM) -- 176 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 5086(杭州中法) -- -- 170 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 3#B（安徽神剑） -- -- -- 170 -- -- -- -- -- -- -- -- 9011F（浙江天松） -- -- -- -- 170 -- -- -- -- -- -- -- 9802（仪征百思德） -- -- -- -- -- 170 -- -- -- -- -- -- 008（肇庆美佳） -- -- -- -- -- -- 170 -- -- -- -- -- 2388（江门致盛） -- -- -- -- -- -- -- 170 -- -- -- -- 9402（无锡全丰6：4） -- -- -- -- -- -- -- -- 200 -- -- -- 327B（东莞友邦） -- -- -- -- -- -- -- -- -- 170 -- -- 5088（杭州中法） -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 170 -- 5052（常州兴隆） -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 170 E-12（环氧值0.12） 354 362 355 354 354 354 354 354 320 354 354 354 流平剂（PV88） 10 9 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 炭黑（MA-100） 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 消光钡 396 380 395 396 396 396 396 396 400 396 396 396 安息香 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 MatteX-8 62 65 62 62 62 62 62 62 63 62 62 62 光泽（%@600） 3.2% 3.6% 3.0% 2% 4.5% 3.3% 3.0% 3.5% 2% 3.5% 4.3% 1.3% 冲击强度 ±50Kg.cm 外观 光滑细腻 挤出条件：I区温度95℃；II区105℃；双螺杆挤出机; 烘烤条件：电热烘箱190℃/13min; 样板底材：0.5mm镀锌板，经脱脂处理；                           Mattex-8的消光效果及对树脂的选择性（II）   13# 14# 15# 16# 17# 18# 19# 001（中山坚丽） 170 -- -- -- -- --   6055(杭州中法6：4) -- 200 -- -- -- --   327A（东莞友邦） -- -- 170 -- -- --   3320（南方树脂）       170       5052（芜湖天龙）         170     5088（中法） -- -- -- -- -- 189   3#B（神剑）             189 E-12（环氧值0.12） 354 320 354 354 354 --   E-14（环氧值0.14） -- -- -- -- -- 330 330 流平剂（PV88） 10 10 10 10 10 10 10 炭黑（MA-100） 6 6 6 6 6 6 6 消光钡 396 399 396 396 396 405 405 安息香 2 2 2 2 2 2 2 MatteX-8 62 63 62 62 62 58 58 光泽（%@600） 2% 3.9% 4.5% 2.8% 2.3% 3.8% 2.5% 冲击强度 ±50Kg.cm 外观 光滑细腻 挤出条件：I区温度95℃；II区105℃；双螺杆挤出机; 烘烤条件：电热烘箱190℃/13min; 样板底材：0.5mm镀锌板，经脱脂处理；                 b. Mattex-8无光粉的储存稳定性 低光粉末涂料的储存稳定性通常指：随着储存时间的延长（尤其是环境温度较高时），低光粉末涂料本身是否结块，涂膜的光泽、外观及性能随贮粉时间的变化关系。 由于常温放置测试低光粉末涂料的储存稳定性需要几个月乃至1年的时间，因此一般通过人工模拟高温环境测试的办法，即将低光粉末涂料存放在较高温度（如40℃）的恒温烘箱内进行模拟加速试验，通过对比粉末涂料存放一定时间后的光泽及外观变化来评估低光粉末涂料的储存稳定性。经验上，对粉末涂料的重复挤出，是快速预测低光粉末涂料储存稳定性的一种有效方法。通过测试挤出1、2、3遍后涂膜得光泽及外观变化，可快速判断该粉末涂料的储存稳定性的优劣。 以下为Mattex-8及Mild-Matte 3390（即所谓“物理消光剂”）的制粉重复挤出测试结果，可以看出Mattex-8的重复挤出稳定性远远优于“物理消光剂”。