户外粉末涂料用聚酯树脂的制备与性能研究

格式：pdf
大小：1.68 MB
文档页数：4

下载文档原格式

聚酯粉末涂料配方组成与性能研究

酞菁绿等 TGIC、HAA
505、701 碳酸钙、滑石粉等
生产厂家天松、南方、中法等
化工公司 BASF、拜尔、
卡博特等牛塘、南海药化等
产协南京 OMYA
iaries;pigment;filling;TGIC;HAA First-author' saddress:DicastallWheelManufacturing Co.Ltd, Qinhuangdao066000, China
appearancewithTGIC ascuringagent
配方序号
1
w(流平剂 )/% 0
(以成膜物为基础 )
涂膜外观全板缩孔
60°光泽
60.0
2 0.6
个别缩孔 94.4
3
1.0
光亮丰满轻桔纹、无缩孔
94.1
4
1.5
光亮丰满轻桔纹、无缩孔
95.5
· 36·
2007年 1月
聚酯粉末涂料配方组成与性能研究
电镀与涂饰
Electroplating＆ Finishing
表 4结果表明 , 当配方中没有流平剂或流平剂用量少时 , 涂膜全板缩孔或者个别缩孔。而用量在成膜物质的 1.0%(质量分数 )以上时 , 可以得到无缩孔的平整涂膜。由于流平剂是粘稠状液体 , 可以降低粉末涂料的熔融粘度 , 有利于改进涂末流平性。然而加多了会降低粉末涂料的贮存稳定性 , 且流平剂容易浮到涂膜表面 , 从而降低涂膜的耐污染性和涂膜光泽 , 所以流平剂的质量分数最好不要超过 1.5%。
熔融流动性 (180 ℃)/mm
涂膜外观
93.0 /7.0 355 25.0
光亮丰满轻桔纹

粉末涂料用聚酯生产工艺浅析

粉末涂料用聚酯生产工艺浅析粉末涂料用聚酯生产工艺浅析摘要：本文介绍混合型粉末涂料用聚酯生产工艺及相关问题分析解决。

关键词：粉末涂料聚酯生产工艺粉末涂料和静电粉末喷涂工艺，是继水溶性电泳涂料后在涂料和涂装工艺方面的又一项改革。

它是一种以粉末形态出现，完全不含有机溶剂，涂装效率高的新型涂料。

因此粉末涂料发展较快，产量高速增长。

就产量而言，热固性粉末涂料中以混合型（聚酯/环氧）、纯聚酯型、纯环氧型3种量最大。

粉末涂料用聚酯是生产混合型（聚酯/环氧）、纯聚酯型粉末涂料的基本原料之一。

如何在现有的生产条件下制造出质量稳定的合格产品，以便提高成品率，从而提高经济效益和市场竞争力。

以下将从多方面探讨混合型粉末涂料用聚酯生产工艺。

一、粉末涂料用聚酯生产流程聚酯树脂的生产由几个相对独立的操作单元所组成，包括投料、反应控制、过滤包装三个单元操作，采用全熔融酯化工艺，以酸值粘度来控制反应程度。

具体工艺流程图如图1。

二、投料开始生产的第一步，这个步骤最重要的是：投料准确；按工艺要求的顺序投料。

同样的配方不同的投料顺序会对生产和产品质量造成影响，如反应釜电机卡死等。

多元醇和多元酸熔点各异、熔化快慢不同，最合适的次序是将液体多元醇或者容易熔化的多元醇投在反应釜底部，多元酸投在物料上部，并在投料过程中开启导热油加热，利于多元醇和多元酸尽快融合成均相，使反应顺利进行。

[1]三、反应控制聚酯树脂合成牵涉到的化学反应是酯化反应和缩聚反应，反应工艺、反应温度、催化剂的类型都对反应进程有影响。

由于聚酯的酯化、缩聚反应是可逆反应，因此，在反应过程中必须尽快除去反应生成的水和小分子醇，否则，将会影响缩聚反应速率和聚合度。

1.聚酯合成原理2.熔融酯化投料完成后，逐步升温熔化，待融化形成均相后，继续升温，进入熔融反应阶段。

这是整个工艺最关键的阶段，有几个关键工序要注意。

2.1馏温控制在熔融反应控制下，总有些易升华的原料会升华损耗，若升华。

粉末涂料专用聚酯树脂项目可行性研究报告

粉末涂料专用聚酯树脂项目可行性研究报告摘要
粉末涂料专用聚酯树脂是一种涂料添加剂，它可以提高涂料的耐磨性、抗冲击性和抗老化性，是生产粉末涂料的理想选择。

本文旨在通过完整的
市场调研、成本分析、行业分析和风险分析等方法，对生产专用聚酯树脂
的可行性进行研究。

关键词：聚酯树脂，粉末涂料，可行性
1、市场调研
根据市场调研，粉末涂料已经得到广泛应用，其涂装性能优越，耐摩
擦性强，耐久性高，价格更加优惠，已经成为汽车、船舶、电子、家用电
器行业的优选涂装材料之一、针对粉末涂料行业的需求，专用聚酯树脂的
市场形势非常亮丽。

2、技术分析
专用聚酯树脂生产所需的技术具有较高的门槛，需要聚酯化学的基础
知识，以及充分的原料知识和化学制剂技术，本项目的技术难易程度较大，但是其可行性却非常高。

3、成本分析
专用聚酯树脂的生产成本较高，其中原材料消耗量大、材料价格较贵，加工费用和设备折旧费也会比较高，因此这项目的投资金额会比较大。

4、行业分析
粉末涂料行业是一个发展蓬勃的行业，其生产所需的技术、材料和设备进步率很高，其中化学材料的使用也越来越多，粉末涂料对专用聚酯树脂的需求量也逐渐增加。

聚酯树脂基粉末涂料的制备及性能

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｗｄｅｒｅｏ￣ｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｂｕｔｔｈｅｐｏｗｄｅｒｃｏａｔｉｎｇｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｃｏ￣ｉｎｇｔｅｃｈ —
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰｏｗｄｅｒＣｏａｔｉｎｇｓＢａｓｅｄｏｎＰｏｌｙｅｓｔｅｒＲｅｓｉｎｓ
ＪＩＥＴＡＮＧＪｉａｎｇｎａｎ，ＲＥＮＪｉｅ，ＴＩＡＮＧｕａｎｇ— ｋｅ
［摘
要］粉末涂料在工业生产中日益得到广泛应用，但目前国内研制的性能优异的粉末涂料及相应的涂装技术
相对较少。通过研究聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、助剂等原辅材料种类及配比对涂膜性能的影响规律，确定出以
ｒｅｓｉｎ，ＴＧＩＣａｓｃｕｉｎｇｒａｇｅｎｔ，ａｎｄＴｉＯ２ｗｉｔｈｒｕｔｉｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｇｎｅｄ “Ｒ９９６” ａｓｐｉｇｍｅｎｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｃｅｔａｒｉｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ

户外粉末涂料用环氧树脂的品种性能制备与应用

户外粉末涂料用环氧树脂的品种、性能、制备与应用介绍了用于户外粉末涂料的脂环族环氧树脂、带环氧基团的丙烯酸树脂的制备方法、性能及在粉末涂料的应用，对粉末涂料用户外环氧树脂的品种开发提出了看法与建议。

随着户外建筑材料、家电产品的迅猛发展以及车辆的日益增多，对户外涂料产品的需求量不断增加，无论是品种数量还是性能要求方面，都提出了许多有待涂料业界与原材料生产厂亟待解决的新课题。

粉末涂料因其具有涂装效率高、无污染等特点，在户外耐候性涂料中占有相当大的比重。

但目前户外用粉末涂料特别是环氧粉末涂料品种单一，难以满足要求。

因此开发新的户外环氧粉末涂料特别是新的环氧树脂将具有重要意义。

本文根据国内外近期资料进行归纳整理,介绍了用于户外粉末涂料的一些新的环氧树脂品种，并提出了对品种开发的建议。

户外粉末涂料用环氧树脂由于其结构的特殊性，制造成本较高，目前在用的户外环氧树脂基本上都是三聚氰酸三缩水甘油酯，即TGIC。

作为端羧基饱和聚酯树脂的固化剂，TGIC因其具有良好的耐候性、防腐性、耐温性，已沿用了多年。

但TGIC的毒性与刺激性问题也引起人们的不少争议，采用羟烷基酰胺、甘脲作为聚酯树脂的固化剂虽然可降低毒性，但也存在固化时挥发物释放及水解不稳定和储存不稳定等问题。

多年来，世界各国都在积极探索，希望能找到更好的品种。

这些可能的替代品中，具有耐侯性的脂环族与脂肪族的环氧树脂将是较为理想的取代物。

下面对其中的一些品种予以介绍，期望引起国内同行的关注，以促进我国户外粉末涂料用环氧树脂的发展。

1．脂环族环氧树脂脂环族环氧树脂根据其结构与制备工艺的不同，可分为环上环氧基的传统脂环族环氧树脂与带缩水甘油基的脂环族环氧树脂。

1.1 传统脂环族环氧树脂传统脂环族环氧树脂开发较早，我国从上世纪50年代开始研究，主要有天津合成材料研究所及天津津东化工厂生产，产量很少，价格极高，主要是供军用。

这类环氧树脂与常规固化剂反应活性低，固化物脆性大，国内尚未有用于粉末涂料的报道，国外近年有这方面的专利申请。

户外高流平粉末涂料用半结晶聚酯树脂的合成研究

ｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｍｉ —ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｏｌｙｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｕｎｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｎｏｍｅｒｓ，ｖａｒｉｏｕｓｍｏｎｏｍｅｒｒａｔｉｏａｎｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｃｙｓｒｔａｌ — ｌｉｎｉｔｉｅｓａｎｄｍｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｓｅｍｉ — — ｃｙｓｒｔａｌｌｉｎｅｐｏｌｙｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｕｓｅｏｆＸＲＤａｎｄＤＳＣ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅａｃｈｆａｃｔｏｒｏｎｔｈｅｅｙｓｒｔａｌｌｉｎｉｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎａｎｄｔｈｅｐｏｗｄｅｒｃｏａｔｉｎｇ ’ Ｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｓｅｍｉ —ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ；ｐｏｌｙｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎ；ｐｏｗｄｅｒｃｏａｔｉｎｇ；ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｅｙｓｒｔａｌｌｉｎｉｔｙ；ｍｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

涂料技术 COATINGS TECHNOLOGY
7
陈闯，等：户外粉末涂料用聚酯树脂的制备与性能研究
原材料名称新戊二醇对苯二甲酸间苯二甲酸己二酸三羟甲基丙烷酸解剂催化剂抗氧剂
表 1 聚酯树脂基本配方
w/kg 12~18 20~25 2~5 0.5~2 0.1~0.5 2~5 0.03~0.05 0.1~0.5
在现有的技术条件下单纯解决粉末涂料涂层的耐候性能或机械性能都不成问题。顾宇昕等[2]对影响粉末涂料耐候性能等因素做了系统地研究，陈龙才等[3]对影响聚酯冲击性能的因素作了研究。然而，要同时兼顾粉末涂料的耐候性能及机械性能目前还存在较大的难度，主要受制于合成聚酯树脂单体的限制，至今还没有一种同时具有较好柔顺性、较好耐候性能和成本合适的单
1 实验部分
1.1 原材料
精对苯二甲酸（PTA），间苯二甲酸（IPA），己二酸 (ADA)，三羟甲基丙烷（TMP），新戊二醇（NPG），异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC），单丁基氧化锡，酸解剂（甲苯二甲酸），抗氧剂 245、626，钛白粉，硫酸钡，流平剂，安息香，均为工业品。
1.2 聚酯树脂配方
0.12
0.09
0.06 0.03 0.00
a b
225 250 275 300 325 350 375 400 波波长长//nnmm
a：IPA 含量 10%；b：IPA 含量 25%
图 3 不同 IPA 含量聚酯树脂样品的紫外光谱测试结果
85.0 50.0
82.5
47.5 80.0
77.5
45.0
体。因此，协调解决粉末涂料耐候性能及机械性能已成为聚酯树脂改进的重要方向之一。
由于异氰尿酸三缩水甘油酯（TGIC）固化剂存在潜在的致癌风险，因此已逐渐被限制使用。为此，国内企业陆续展开了低酸值聚酯树脂的研制，以降低 TGIC 的用量。本文通过研究不同单体对聚酯树脂耐候和耐冲击性能的影响，优化了聚酯树脂合成配方，制备出了 94/6 型低酸值聚酯树脂。用该树脂制备粉末涂料时，配套固化剂 TGIC 的使用量低，减少了排放，所制备的涂层具有优异的耐候性和耐冲击性能。
第 36 卷第 2 期 2015 年 2 月
涂料技术与文摘
COATINGS TECHNOLOGY & ABSTRACTS
Vol.36 No.2 Feb.2015
户外粉末涂料用聚酯树脂的制备与性能研究
Study on Preparation and Performance of Polyester Resin for Outdoor Powder Coatings
1.3 聚酯树脂的合成工艺
为获得具有优异性能的聚酯树脂品种，试验选用两步法合成工艺。所谓两步法，是相对于一步法而言的。一步法就是将所有的原材料一次全部投入反应釜中进行酯化缩聚反应。其优点是合成反应时间短，操作简便，缺点是产品颜色不易控制，树脂的相对分子质量分布较宽。而两步法则将树脂合成工艺设计成两步：第一步醇过量，先合成一定相对分子质量的化合物；第二步再加入酸类物质进行封端和调整相对分子质量，最终得到合适酸值的聚酯树脂。此方法的优点是相对分子质量分布均匀，颜色容易控制，制备的涂料性能优异，缺点是操作稍微复杂，合成时间长。具体步骤如下：
表 2 粉末涂料基本配方
原料
w/g
聚酯树脂
400
TGIC
25.6
钛白粉
160
硫酸钡
120
流平剂
4.8
安息香
2.4
UV-Vis：采用北京普析通用仪器有限责任公司的 TU-1901 型双光束紫外可见分光光度计分析样品的紫外吸收性能。
耐候性能测试：采用美国 Q-Lab 公司 QUV/Spray 型号人工老化箱进行耐候性能测试。循环条件：UVB 60 ℃×4 h光照；50 ℃×4 h冷凝。辐照度：0.71 W/m2。
（2）水性涂料大多采用高压无气喷涂，压力比在 45∶1 以上就可以满足要求，密封环需要采用聚四氟乙烯材质。之前采用牛皮密封环，受水浸泡后容易发涨，阻碍活塞工作，导致无法喷涂。JPT 4532 高压无气喷涂机采用机械换向，聚四氟乙烯材质的密封环排量大、压力比适中，适合水性涂料的喷涂，实际生产中效果良好。
（下转第 17 页）
涂料技术 COATINGS TECHNOLOGY
9
齐卫明，等：水性涂料在铁路货车涂装中的应用
水性面漆可以加热干燥也可以自然干燥。加热干燥时在 40～60 ℃下烘干，干燥时间＞40 min；自然干燥在 10 ℃条件下需要 2 h。
4.2 水性涂料施工中需要重点关注的问题
（1）一般水性涂料的贮存期较短，大多在半年左右，所以要小批量、多批次采购，最好保证存储期不超过 3 个月。
4.3 漆病及解决措施
对底漆表面拉毛处理，使之具有一定的粗糙度，利于面漆涂装。
（3）坠裂：厚涂时，当湿膜厚度超过 120 μm 时，易发生坠裂现象。
解决措施：采用多次喷涂的方式，达到规定要求，每次喷涂时间间隔不得＜5 min，每次喷涂膜厚控制在 30～40 μm（干膜）。
（4）漆膜脱落：底材清理不干净、涂料超保质期使用都容易导致水性漆大面积脱落。
2.2 IPA 用量对粉末涂层耐候性及耐冲击性能的影响
90 50
80 45
70 40
60
35
50
30
5
10
15
20
25
wI（PIAP用A）量/%/%
图 2 IPA 用量对聚酯树脂耐候性及耐冲击性能的影响
图 2 为不同 IPA 含量对聚酯树脂耐候性能及耐冲击性能的影响关系图（冲击均为反冲结果，下同）。从图中可以看出，随着 IPA 用量的增大，聚酯涂层的耐候性能上升，耐冲击性能呈现下降趋势。
0 引言
近年来，随着人们环保意识的提高，发展环保型涂料越来越受到公众的重视。粉末涂料的 VOC 排放几乎为零，对环境的污染大大降低，是理想的环保型涂料之一。
涂层在户外环境中受到紫外线照射及水、酸雨、氧气等作用，会不断老化降解，大付降低使用寿命。此外，由于受到碰撞等外界因素的影响，涂层也会产生裂纹等机械损害，影响其使用寿命[1]。因此，延长粉末涂层的耐候性及机械性能对于节能减排、提高材料使用寿命都有十分重要的意义。而聚酯树脂作为粉末涂料的重要组成部分，是优化粉末涂料耐候性能和机械性能的关键。
（5）水性涂料保质期通常为 6 个月，在使用中发现超过保质期 3 个月的水性涂料很容易发生质量不稳定现象，所以必须使用在保质期内的涂料。
解决措施：加强底材清理质量，加快涂料的运输周转，尽可能使用新近生产的产品批次。
5 结语
（1）龟裂：主要发生在水性涂料与溶剂型涂料配套涂装的情况下，后期施工的水性漆涂层中如溶有溶剂型涂料，就容易发生龟裂现象。
吸光度 A
保光率/% 保光率/% 冲击冲 (击(反反冲)冲/c)m/cm
聚酯涂层在户外使用过程中的老化降解主要与紫外线照射有关。图 3 为不同 IPA 用量所得聚酯树脂的紫外光谱图。从图中可知，当 IPA 用量增加时，聚酯树脂的紫外吸收强度减弱，从而减少了聚合物的降解，提高了耐候性能。但由于 IPA 是非对称结构，因此由其合成的树脂的力学性能较差，在外力作用下较容易引起分子链的断裂，从而导致其耐冲击性能下降[4]。
陈闯 1，2，李勇 1，2，刘亮 1，2，何涛 1，2，曾定 1，2 （1. 中国电器科学研究院，广州 510300；2. 广州擎天材料科技有限公司，广州 510300）
摘要：采用两步法合成了户外耐候粉末涂料用聚酯树脂，并用 FT-IR、UV-Uis 进行了表征。研究了间苯二甲酸（IPA）、三羟甲基丙烷（TMP）、己二酸(ADA)用量对聚酯树脂耐候和耐冲击性能的影响。结果表明：随着 IPA 用量的增大，聚酯树脂的耐候性能提高，耐冲击性能下降；随着 TMP 用量的增大，聚酯树脂的耐候性能提高，耐冲击性能先提高后下降；随着 ADA 用量的增大，聚酯树脂的耐候性能下降，耐冲击性能提高。优化配方合成的聚酯树脂保光率达 90%（240 h， UVB 灯老化），耐冲击性能优异。关键词：粉末涂料；聚酯树脂；耐候性；机械性能中图分类号：TQ637.82 文献标识码：A 文章编号：1672-2418(2015) 02-0007-04
2.4 ADA 用量对粉末涂层耐候性及耐冲击性能的影响
图 5 。从图中可以看出，随着 ADA 用量的增大，聚酯树脂的耐冲击性能得到提高。ADA 是脂肪族二元酸，它的加入提高了聚酯高分子链的柔顺性，由此提高了其耐冲击的性能。由于 ADA 单体中所含的β氢原子
波数/cm-1 图 1 聚酯树脂样品的红外光谱图
从图 1 可以看出，3 276 cm-1附近较宽而散的吸收峰为羧基的—OH 吸收峰；2 963 cm-1 附近为烷烃的
C—H 特征键吸收峰；1 713 cm-1附近为酯基的 C=O 键
特征吸收峰；1 266 cm-1附近的为酯基的 C—O 键的特征吸收峰；在1 600 cm-1、1 585cm-1、1 500 cm-1、1 450 cm-1 处为苯环特征吸收峰；在 1 675 cm-1～1 640 cm-1没有
冲击性能测试：参照 GB/T 1732—1993 漆膜耐冲击测定法测定。
2 结果与讨论
2.1 聚酯树脂的红外分析结果
FT-IR 谱图如图 1。
透过率/%
3276.52
732.68
982.68 1097.89 1266.57
1463.10
1713.10
2963.86
100 80 60 40 20 0 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500