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自行车底涂用低温固化粉末涂料配方分享

2021年08月18日 成都机械设备网

自行车底涂用低温固化粉末涂料配方分享

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传统的自行车涂装用油漆对环境污染和施工人员健康影响较大,随着近年来国家对环保的重视及对油漆涂料征收环保税等政策影响,用漆涂装切换成用环保的粉末涂料涂装成为大势所趋。研制出适合自行车用的低温固化粉末涂料,取代传统的油漆,降低一般粉末涂料的的固化温度,具有重要的节能环保意义。

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1、如何选择环氧树脂

选用双酚A型环氧树脂进行研究,针对一步法和二步法生产工艺的双酚A型环氧树脂、不同环氧当量的双酚A型环氧树脂分别与特定的固化剂、助剂固化成膜制得涂层,并对涂层进行各项性能分析检验,其结果如下表所示。

由上表实验结果可以看出, 同等条件下选用生产工艺为二步法的双酚A型环氧树脂制得的涂层其光泽和流平效果更好,同时其耐盐雾性能也较好。故选用3#和4#环氧树脂进行下一步的研究试验。

2、如何选择固化剂

纯环氧体系粉末涂料能否实现低温固化关键在于固化剂的选择。环氧树脂的固化剂通常可以分为三大类:胺类、酸酐类(含端羧基的聚酯树脂)和酚醛树脂。

胺类固化剂以双氰胺为主,普通的双氰胺由于其熔点高(207~209℃),而本实验研究的目标固化条件为130℃/20min ,故不适合用于本实验的研究。芳香烃改性的双氰胺可以有相对较低的熔点,反应速度较快,可以通过添加固化促进剂的方式验证是否可以实现130℃/20min固化。

酸酐类固化剂大多数会在制造过程中发生升华现象,有刺激性气味产生,以及存储稳定性差,因此本实验不选择此类固化剂来进行实验研究。

酚醛树脂与环氧树脂起固化反应主要通过酚羟基与环氧基的加成反应进行的,因此无挥发性物质产生。酚醛树脂与环氧树脂一起生成的涂层具有优良耐腐蚀性能。

3、固化促进剂的用量

固化促进剂的作用是使固化温度下降和缩短固化时间,纯环氧体系的固化促进剂主要为咪唑及其盐类。常见的有以下三种:

以上三种固化促进剂的活化温度均比较低,添加到环氧配方体系中应用时难免会不同程度的影响到产品的存储稳定性。选用熔点较高的2.4-二甲基咪唑进行试验,在保证产品实现低温固化的条件下优化其用量,以期能降低固化促进剂对产品的存储稳定性影响程度。

随着固化促进剂用量增加,产品的存储稳定性下降,产品寿命衰减。在保证产品实现低温固化的条件下,固化促进剂的用量宜为0.4%~0.5%之间。粉末涂料产品生产后存储温度不宜超过25℃,建议产品在6个月内使用。

4、产品性能

通过对成膜体系主体环氧树脂的研究、固化剂的选择、固化促进剂的优化用量和助剂的研究等配方优化过程,最终所制得的在130℃/20min条件完全固化的自行车底涂用低温固化粉末涂料其性能检测结果如下表所示,各项主要关键性能满足检测标准要求。

来源:梁泳田;辜正军;罗绵生,程雷/广州擎天材料科技有限公司