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    特殊龟纹效果金属美术型粉末涂料的研制

     
    涂料工业:
    1技术背景
    龟纹粉末涂料广泛应用于五金、家具、电器、防盗门、铝镁型材等户内装饰性制品和户外耐久装饰性制品。由于研制户内装饰性皱纹粉末涂料的原料国内有大量生产与供应,原料采购方便且价格低廉,因此此类粉末涂料一经推出就在国内市场得到广泛的应用与推广。而户外耐久高装饰性龟纹粉末涂料一直是由羟基封端聚酯/四甲氧甲基甘脲树脂(TMMGU)体系制备而成,且关键原料需要进口,导致原料价格很高,并且销售价格多年一直处于超高位运转,完全超越了国内粉末涂料与相关消费市场的可接受的界限范围,因此,户外高装饰龟纹粉末涂料在国内应用市场几乎无立足之地。一般的户外龟纹粉末生产成本很高,而且交联固化过程中有小分子气体挥发,污染环境。
    本文主要研究的是一种具有特殊龟纹效果的金属美术型户外用粉末涂料,具有金属立体感强、花纹效果清晰,遮盖好,机械性能好,成本低,不污染环境等特点。
     
    2实验部分
    2.1制备原理
    热固性粉末涂料一般由饱和羧基聚酯树脂、固化剂、颜料、填料和助剂(包括促进剂、增光剂、消光剂、紫外光吸收剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、脱气剂、皱纹剂、裂纹剂)等组成。公司研制的户外类龟纹效果金属美术型粉末涂料为热固性粉末涂料,包含以上主要成份, 粉末涂料的制备我们采取了传统的熔融挤出法,即是将固态的原料称量后经预混合、挤出机熔融挤出、冷却、破碎、在空气分级磨进行细粉碎、分级过筛得到粉末涂料产品。施工时使用静电喷涂的方法。
    2.2配方设计
    耐久性皱纹粉末涂料具有优异的户外耐候性与抗老化降解性能,它可用于户内制品也可以户外制品。目前,研制户外耐久性皱纹粉末涂料,所选择制备的方法是采用低羟值的聚酯树脂与TMMGU树脂搭配,在催化之下才形成具有皱纹效果的涂层。这种方法生产成本很高,不易于推广使用,而本文所采用的配方结构与户内皱纹粉末涂料配方相比结构非常类似,且成本很低。
     
    2.3 制备工艺
    挤出温度的影响:
    我们设定的挤出温度为:Ⅰ区为:85-95℃;Ⅱ区为:90℃-100℃。Ⅰ、Ⅱ区的温度比生产普通粉末涂料时的挤出温度均略低。应该注意的是,若挤出温度过高,由于内加皱纹剂的熔点(130℃左右)比较低等缘故,所以出现不起纹等现象;另一方面,也会给后面的压片等工序造成困难。
    挤出机的螺杆转速设定在200r/min。
    底粉的粒度
    粉末涂料是不同范围粒径的颗粒混合物,有一定的粒度分布,粒度的分布取决于制造的设备和工艺。粉末涂料的粒度对涂料的施工性能以及涂膜性能影响是非常大的。本文所述的产品粒度一般控制在35-45µm。
    金属纹理粉末涂料的后混合
    (1)干混法:国内大部分厂家都使用这种方法,但是由于金属颜料的导电性能好,使得涂料的带电性减弱,施工性能变差,例如,金属颜料分散不均匀、喷枪等等。干混法金属颜料的加人量最好小于3%,如太多就不容易喷涂。
    (2)邦定法:邦定工艺包括一种特殊的混料程序,这种特殊程序用于解决底粉和金属颜料间的附着问题,使得金属颜料与底粉连结在一起,分散非常均匀,颜料在配方中添加量:1% ~ 5%。
    本文所采用的是邦定(bonding)法。
     
    3结果与讨论
    3.1 表面纹理效果
     
    我们可以看到,样1和样2的外观纹理清晰,类龟纹效果明显,金属感强;样3的外观纹理饱满清晰,类龟纹效果比样1和样2更明显,同等情况下纹理更大,金属感也更强烈,所以我们选样3的配方作为我们此类产品的标准配方。
    3.2 样1、样2和样3的其它性能检测
    我们可以看出,比较综合性能,样3都要优于样1和样2,样3达到了国标的要求,甚至在铅笔硬度、弯曲等方面都超过了标准要求。这说明样3的配方能取代P/TMMGU型皱纹粉末涂料配方,这样就在原材料选择方面大大降低了成本。
    3.3 耐候性方面的检测
    对样1、样2和样3做人工加速老化实验,样品在人工加速老化箱100h有轻微的失光、纹理无变化、金属感饱和度无明显变化、整体颜色无明显变化,完全达到了国标(GB/T1865-97)的要求。
    综上,这就说明我们的样3的配方能取代P/TMMGU型皱纹粉末涂料配方,这样就在原材料选择方面大大降低了成本。
     
     
    4结论
    合成了类龟纹效果的金属美术型户外用粉末涂料,该粉末涂料对被涂物体的表面有很好的防护作用,有较高的玻璃化温度,所以有良好的贮存稳定性。
    所制得的金属纹理粉末涂料,除了具有金属立体感强、花纹效果清晰,机械性能好之外,还具有优异的抗划伤性能,其涂膜在耐水煮性、耐候性和涂膜综合表面性能等方面均有优表现,适应性好。
    所述的粉末涂料配方设计合理,克服了P/TMMGU型纹理粉末涂料交联固化过程中有小分子气体挥发,污染环境等缺点,另外所用的原材料成本比市场的同类产品的成本降低了200%左右,易于推广与应用。
     
                         文章源自:金属粉末涂料     www.xinliqiao.com
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