鋁型材用節(jié)能環(huán)保型耐氣候粉末涂料的研究

　　(2)酸值增加，表明單位質(zhì)量端羧基聚酯樹脂中的羧基含量相應(yīng)增加，而羧基是聚酯樹脂分子中實(shí)際參與反應(yīng)的基團(tuán)，從而聚酯樹脂的反應(yīng)活性增大，反應(yīng)速度加快。如果固化劑用量足夠，那么反應(yīng)速度將大大提升，甚至可以降低固化反應(yīng)所需要的溫度，從而實(shí)現(xiàn)低溫固化。然而，粉末涂料不同于溶劑型涂料，涂層不可避免的存在橘皮，固化活性增加太快必將影響涂層的流平性能，使得橘皮加重。

　　(3)由羧基聚酯樹脂與T105的反應(yīng)方程式①可知，與TGIC體系不同，HAA體系在固化反應(yīng)過程中有小分子(H2O)的產(chǎn)生，由于環(huán)境溫度遠(yuǎn)高于100℃，因此固化過程中還伴隨有水分子受熱后從熔融狀態(tài)的涂膜中脫除的過程，如果體系的反應(yīng)速度過快，則體系的黏度迅速增加，與涂膜過厚的影響一樣，將不利于水份的揮發(fā)，同時高酸值樹脂由于可參與反應(yīng)的活性基團(tuán)增加，導(dǎo)致產(chǎn)生的水份也相應(yīng)增加，也在一定程度上增大了針孔出現(xiàn)的幾率。針孔的產(chǎn)生將降低涂層的致密度，從而降低涂膜的耐蝕性能。

　　(4)飽和羧基聚酯樹脂是通過多元醇和多元酸進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得的，高酸值樹脂的制備通常需要添加偏苯三酸酐一類的原材料，而該類型物質(zhì)會相對降低涂層的耐候性能，因而從耐候性方面考慮，不適宜選用酸值過高的聚酯樹脂[3,4]。

　　綜上所述，本實(shí)驗選用國產(chǎn)樹脂2廠酸值在30～35之間的飽和羧基聚酯樹脂。

　　2.2　固化劑的影響

　　試驗選取酸值為30～35mgKOH/g的飽和羧基聚酯樹脂(國產(chǎn)樹脂2)，選用通用型流平劑、脫氣劑、安息香及鈦白粉等，按照鋁型材用粉末涂料進(jìn)行配方設(shè)計，對比了進(jìn)口和國產(chǎn)三種固化劑對涂層性能的影響，結(jié)果如表4所示。

　　表4　不同固化劑類型的粉末涂料性能對比

　　對比表4中各項性能檢測結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，三種固化劑產(chǎn)品均能實(shí)現(xiàn)較好的固化效果， XL552和SA3120和T05在國內(nèi)的應(yīng)用最為廣泛，前者屬于進(jìn)口產(chǎn)品，純度與產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性稍高，反應(yīng)活性相對偏高一些，但價格偏貴，提高了配方材料成本。由上表數(shù)據(jù)可知，通過SA3120、T105制得的粉末涂料性能同XL552相差不大，因而推薦使用價格更合理的國產(chǎn)固化劑。

　　如前所述，HAA體系的固化反應(yīng)活性除了與固化劑種類有關(guān)外，還受到固化劑用量的影響。試驗在表4基礎(chǔ)上，以T105為固化劑，對比了不同用量條件下的涂層性能情況，實(shí)驗結(jié)果如表5所示。

　　表5　固化劑用量對涂層性能的影響

　　從上表可以看出，隨著固化劑用量的增加，體系的反應(yīng)活性增加(膠化時間變短)。固化劑用量較少時，涂層的物理性能和耐化學(xué)品性能相對較差，這是由于固化不完全導(dǎo)致的，但當(dāng)固化劑用量超過一定的程度時，除了增加配方成本，還會因為膠化時間急劇變短而影響涂層的流平。同時過量的固化劑由于β-羥烷基酰胺固化劑它本身屬于親水性的，因此導(dǎo)致涂層耐水性能下降。還有不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的聚酯樹脂其酸值范圍各不相同，即使是同一公司的產(chǎn)品，也會因為生產(chǎn)批次的不同導(dǎo)致酸值或多或少的存在一些變動，因此在配方設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)所選用牌號的聚酯樹脂的酸值情況，首先計算理論用量，然后在此基礎(chǔ)上通過具體試驗進(jìn)行驗證，最終確定固化劑用量。

　　對于本次試驗選用的酸值為30～35mgKOH/g的聚酯樹脂，采用T105作為固化劑，其推薦的配方用量為9.5～10.5g SA3120/200g樹脂。

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