聚酯-TGIC体系的种类、聚酯树脂与颜填料的影响

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  摘要：本文通过对比实验，研究了以醋酸丁酸纤维素为抗皱剂时，聚酯-TGIC型皱纹粉末涂料中聚酯树脂、填料、助剂、喷涂、烘烤等工艺对涂膜外观的影响。进行了调查。和性能影响。

  介绍

  皱纹纹粉末涂料是在皱纹粉末中加入颜料，在表面产生线条图案的艺术粉末涂料。装饰性强，能掩盖基材本身的缺陷，不易出现缩水现象；

  其表面平整度要求不高，广泛应用于门窗、钢木家具、缝纫机、仪器仪表、小型机电外壳等领域。

  带皱纹花纹的粉末涂料大多采用聚酯-环氧体系，防腐性能好，老化性能差。使用QUVB加速老化箱进行老化试验时，50小时后出现失光、粉化现象。, 只能在室内使用。

  但使用涤纶-TGIC型皱纹粉需要250-300小时，会出现更严重的失光和粉化现象，可在户外使用。

  本文主要讨论了聚酯-TGIC体系中聚酯树脂的种类、填料的种类、聚酯树脂与颜填料的配比、固化促进剂的用量、抗皱剂用量对其粉体和填料的影响。涂膜。

  1、实验部分

  1.1 测试原料和基本配方

  所用原料及基本配方比例见下表1：

  

  1.2 测试设备

  测试设备：电子天平、挤出机、粉碎机、静电喷枪、烘箱、QUVB加速老化箱、涂膜厚度仪。

  1.3 响应原则

  皱纹纹粉末涂料的反应原理是粉末涂料在烘烤固化时，熔融流平涂料的表面张力大，而皱纹剂的表面张力小。

  由于两种不同表面张力的物质相容性差，表面张力较小的一种不能完全降低表面张力较大的一种的表面张力静电粉末喷枪，两种不同的物质在张力上共存，从而形成不均匀表面。涂层外观。

  1.4 测试方法

  将原料按配方组分称重，混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出，冷却，粉碎机粉碎粉碎，过180目标准筛，得到粒度均匀的粉末涂料. 所得粉末涂料与颜料干混。

  采用静电喷涂，电压控制在70-90kV，气压控制在0.5×105-1.5×105Pa，固化条件为200℃/10min。然后测试涂层和粉末的性能。

  2、结果与讨论

  2.1 不同聚酯树脂品种对皱纹纹粉末涂料的影响

  树脂是粉末涂料成膜物质的重要组成部分，其一些技术指标直接影响最终涂料的性能。本试验选用表2中5种不同的聚酯树脂进行对比，粉末涂料配方及粉末涂料性能见表3。

  

  

  从表3的结果可以看出，式1中，虽然聚酯树脂A的粘度较高，但其酸值较低，胶凝时间较长。图层纹理更大更平，线条也比较模糊。

  式4中，聚酯树脂D的粘度较低，但其反应活性远高于A，因此其涂层也能形成纹理，且纹理比聚酯树脂A形成的纹理更具立体感。

  在聚酯-TGIC型皱纹纹粉体系中，聚酯树脂的酸值和粘度对涂层质地有很大影响。

  一般来说，当聚酯树脂的粘度相近时，酸值越高，反应活性越高，胶凝时间越短，质地越小，立体效果越强。

  酸值越低，反应活性越低，凝胶时间越长，质地越大，立体效果越弱。

  2.2 不同填料品种对皱纹型粉末涂料的影响

  在皱纹花纹粉末涂料中，不同的填充剂由于吸油率不同，对花纹质感的影响也较大。

  本次试验选用重晶石粉、沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙和云母粉四种不同填料进行对比。

  

  

  从表5的结果可以看出，吸油量大的填料熔体粘度大，烘烤时流平不易铺展，形成的质地也较小。吸油量小的填料熔体粘度较小，烘烤时更容易流平，质地较大。

  重晶石粉、沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙、云母粉的吸油量逐渐增加，表面纹理逐渐变小，但仍能形成良好的纹理，因此填料品种对皱纹纹粉末涂料的影响为比较高。其他几个因素影响不大。

  2.3 不同树脂及颜填料含量比对皱纹型粉末涂料的影响

  在皱纹图案粉末涂料中，树脂与颜料和填料的比例对图案有很大影响。分别比较了三种树脂与颜填料的配比，粉末涂料配方及粉末涂料性能见表6。

  

  从表6中颜填料用量的变化（增减10%）可以看出，当颜填料用量增加时，质地相对较少，因为颜填料用量增加，填料增加，熔体粘度增加，烘烤时的流平不易展开，所以产生的质感也比较小。

  当颜填料用量减少时，织构比较大，因为颜填料用量减少，熔体粘度降低，涂层表面在烘烤过程中更容易流平，形成的织构比较大。

  然而，当颜料和填料的量太少时，熔体粘度低。如果聚酯树脂的粘度也低，则容易出现流挂现象。这时就需要改变树脂种类或加入固化促进剂，加快反应速度静电粉末喷枪，提高其性能。下垂现象。

  如图1所示，配方10、配方2、配方11，颜填料用量依次减少，涂层形成的纹理依次增加。

  

  2.4 不同添加剂用量对皱纹型粉末涂料的影响

  在皱纹图案粉末中，皱纹剂对涂层的质地具有至关重要的影响。如果不添加抗皱剂，涂层很难形成纹理。对于抗皱剂的用量，我们一般控制在0.1%-0.3%。

  随着剂量的增加，涂层纹理的三维度降低，直到变成平坦的外观。固化促进剂可以改变粉末涂料的反应速率，从而影响涂层的质地。

  采用不同抗皱剂和不同固化促进剂的用量进行对比，粉末涂料配方及粉末涂料性能见表7。

  

  从表7的结果可以看出，当抗皱剂的用量过少时，如图2中的公式12所示，质感的三维质感变强，但涂层却显得暴露，线条混合模糊。

  随着抗皱剂用量的增加，如图2中式2、式13所示，其质地趋于正常，涂层逐渐由立体感较强的较大花纹变为较小花纹三维效果较弱。，线条也逐渐清晰起来。

  

  固化促进剂的主要作用是加快反应速度。当用量增加时，相应粉末涂料的胶凝时间也缩短，体系粘度与其反应速率和胶凝时间密切相关。

  加热烘烤时，熔体粘度随着加热时间的延长而降低，此时线条开始形成。当涂料开始交联固化时，熔体粘度开始上升，涂料流动减慢，交联固化反应达到一定程度，涂料停止流动。纹理固定。

  

  如图3中的配方14、配方15所示，随着固化促进剂用量的增加，表面纹理逐渐变小，线条变得模糊，直至图3中的配方16所示。

  固化促进剂用量过大，反应速度过快，体系粘度迅速上升，流平完成前粉末涂料已经固化，涂料不能形成皱纹纹理和纹路。

  2.5 喷涂和烘烤工艺对皱纹纹粉末涂料的影响

  2.5.1 喷涂工艺对褶皱型粉末涂料的影响

  喷涂工艺对皱纹纹粉形成的涂膜质地有很大影响。喷涂过厚易流挂，机械性能差，附着力差。同时，使用更多的粉末，增加了成本。

  喷厚的时候，涂膜的质感会比较大，所以喷小花纹的皱纹纹粉时，尽量喷薄一点，喷大花纹的时候，可以喷的厚一些。

  一般皱纹纹粉的膜厚为80-120μm，使涂膜表面不易露底：如下图4所示，同款皱纹纹粉薄喷与普通的对比喷涂，左侧薄喷涂，膜厚50-80μm。

  涂层质地细小，线条模糊，底部外露。右侧为正常喷涂，膜厚80-120μm，表面花纹正常，线条清晰。

  

  2.5.2 烘烤工艺对皱纹纹粉末涂料的影响

  烘烤过程主要是烤箱的温度和升温速度。烘箱温度较低时，皱纹纹粉完全流平的时间较长，形成的纹路也较大且较平整。

  烘箱温度高时，粉末的凝固时间变短，形成的线条变小，立体感更强。图 5 显示了相同皱纹图案粉末在不同烘烤条件下的对比。

  在左边，烤箱温度从室温加热到 200°C，烘烤完成。形成的线条比较大而且比较平，线条上的色素也会分散，所以不可能像右边那样形成清晰的线条；

  右边是200℃烤箱直接烘烤形成的纹理，立体感强，纹理线条清晰。

  

  3、结束语

  3.1 在聚酯-TGIC型皱纹纹粉末涂料中，聚酯树脂的种类对质地的影响较大，酸值越高、反应速度越快的树脂形成的质地越小，而粘度越大的树脂形成的质地越小。立体感更强的质感。

  3.2 在聚酯-TGIC型皱纹纹粉末涂料中，填料类型对质地的影响不如聚酯树脂大，但仍有一定的影响。小而立体。

  3.3 在聚酯-TGIC型皱纹花纹粉末涂料中，皱纹剂的用量对质地有至关重要的影响。一般随着用量的增加，质感变小，立体效果变弱。适量的固化促进剂可以加快反应速度，使纹理更具立体感。

  3.4 在聚酯-TGIC型皱纹花纹粉末涂料中，喷涂和烘烤对涂层质感也有很大影响。一般大图案的膜厚控制在80-120μm，小图案可以薄一些。烘烤时，可先升高炉温，再放入喷涂工件，这样可以减少涂层的质感效果变化。

  3.5 涤纶-TGIC型皱纹纹粉影响纹理大小的因素很多，任何因素的变化都会对其外观产生重大影响。在实际生产中，需要根据情况进行调整，以达到理想的质感效果。