自从20世纪60年代在北美引入粉末涂料以来,它已经成为一种流行的环保金属表面处理替代品。到2024年,全球粉末涂料市场预计将达到165.5亿美元。粉末涂料被用作我们日常使用的许多产品的装饰和保护涂料,约占北美工业整理市场总量的15%,估计价值超过17.9亿美元。粉末涂料生产商和最终用户继续指定粉末涂料,因为它们具有出色的防腐和室外耐久性,以满足高质量和高膜构建的不断增长的需求。粉末涂料也被指定为易于实现广泛的颜色和纹理完成。

这些涂层系统背后有多种树脂技术,它们的性能和性能特2022世界杯八强水位分析征各不相同。这些树脂类型包括环氧树脂,环氧-聚酯杂化和环氧-丙烯酸杂化用于室内应用。聚酯和丙烯酸技术用于户外应用。2022世界杯八强水位分析亚克力技术用于特殊应用。具有酸性功能的聚酯可以与异氰脲酸三甘油酯(TGIC)或羟基烷基酰胺(HAA)交联,而具有羟基功能的聚酯可以与阻塞或未阻塞的异氰酸酯交联。聚酯树脂可在一个标准和超耐用的技术。

用于外部持久应用的粉末涂料的消光仍然是一个持续的挑战。在过去的几十年里,这一领域见证了许多创新的发展,涉及不同的技术来实现抠图效果。这种方法从聚酯聚氨酯和GMA丙烯酸到两种聚酯树脂系统的干共混。还有最新的发展,通过使用高酸值和低酸值的两种羧基功能聚酯树脂的一次磨砂技术。所有这些创新方法都有独特的局限性,如制造效率和可重复性,由于干混合操作成本而产生的额外制造开销,使用两种树脂系统,交叉污染,机械性能差,多次回收循环后的光泽稳定性,异氰酸酯的高成本,批与批不一致,对加工条件的敏感性,以及闪闪发光的效果。

正是鉴于这些限制,本文提出了一种使用HAA涂层的新型技术,使用单一树脂体系实现稳健的制造和加工效率。

对哑光处理的需求

哑光粉末涂料的应用由于其物理和美学性能得到了广泛的接受。它被用来隐藏表面缺陷,并赋予消费产品相当大的价值。它反射较少的阳光,从而使涂层表面不太可见。它提供了一个温暖,柔软的外观,很容易修补。哑光粉末涂料具有广泛的应用,如照明灯具,汽车装饰件,草坪家具,建筑挤压,办公家具,军事应用,玻璃瓶和体育用品。

市场分析表明,这些应用约占粉末涂料总使用量的25-30%,这意味着全球约50万吨。哑光处理应用的关键要求集中在外部耐久性,流动性和抗损坏性。满足全球监管要求的义务也越来越大。这种必要性是推动未来向无tgic、超耐用技术发展的关键。

一种新颖的单树脂一次注射技术

用于粉末涂料的新一代新型光泽度控制户外聚酯旨在提高制造效率,减少加工时间。该技术基于单树脂β-羟基烷基酰胺硬化粘结剂,可提供户外耐用、低光泽的粉末涂料,可复制且无故障。这种单一树脂的创新方法带来了许多好处,例如消除了多个步骤,简化了油漆制造过程(表1),减少了批量时间,增加了工厂产能,并显著减少了库存和返工。这种易用性为涂料生产商带来了成本效益和制造周期时间的减少。

油漆制作过程。
表1油漆制作过程。

哑光(2-7单元),一次性HAA技术

新技术需要常规处理来实现一致和可复制的光泽范围。填料的用量和成品粉末的粒度分布对光泽度没有太大的影响。降低光泽的能力是由聚酯树脂骨干的创新工程及其与β-羟基烷基酰胺硬化剂的相互作用驱动的。该技术可以使用单螺杆和双螺杆挤出机进行加工,尽管我们注意到双螺杆挤出机的分散效率和光泽度发展更高。表2显示了涂料的性能特性。

涂料的性能。
表2涂料的性能。

强大的技术

基于这种新技术的涂料,无论挤出机设置如何,都能提供高度一致的光泽水平。当扭矩水平在低转速和高转速下变化时,光泽水平非常稳定。同样,当扭矩水平固定而RPM变化时,光泽度水平非常稳定(图1)。

挤压条件对光泽的影响。
图1挤压条件对光泽的影响。

此外,当在180C到220C的温度范围内固化10分钟和20分钟时,光泽度同样稳定(图2)。哑光饰面的工业问题之一是多次挤压后的光泽度变化(图3)。这种新技术在三次挤压后,在光泽度和性能性能方面表现出更大的稳定性。

多重挤压对治疗进度的影响。
图2多重挤压对治疗进度的影响。
多重挤压对性能的影响。
图3多重挤压对性能的影响。

光泽度调整指南

该技术旨在实现低至2个单位的光泽度。通过遵循光泽调整指南(图4),可以修改此光泽级别,以达到高达10个光泽单位。我们建议使用新型树脂CRYLCOAT E 04884将调整限制在10%以下。我们的研究表明,10%的调整将使光泽度提高4gu。为了平衡体系的化学计量比,我们建议添加所需相应比例的硬化剂。

光泽度调整指南。
图4光泽度调整指南。

贮存稳定性

49天后,粉末在室温下的稳定性良好(图5)。在35C的类似暴露下,随着时间的推移显示出稳定的光泽,特别是在总配方中添加0.2%至0.5%的微粉聚乙烯蜡时。

储存稳定性在室温和35C。
图5储存稳定性在室温和35C。

风化

使用新型树脂CRYLCOAT E 04824进行的加速风化测试表明,该涂层具有与传统的一次性磨砂超耐用系统相同或更好的保光泽度(图6)。佛罗里达州三原色的自然风化数据正在进行中,但来自母化学的历史数据对新技术的预期风化性能具有高度的信心(图7)。

UVA-313B风化CC E 04824与CC 4693-2和4651-0。
图6UVA-313B风化CC E 04824与CC 4693-2和4651-0。
佛罗里达州的结果是基于母体化学的一次性磨砂。
图7佛罗里达州的结果是基于母体化学的一次性磨砂。

进一步发展

哑光完成继续是一个持续发展的allnex。我们相信,在开发这种新技术中获得的知识可以转移到其他难以实现的具有改进流动特性的光泽范围的开发中,这些范围一直被证明是制造和复制的问题。目标是满足流量属性等于或大于PCI平滑度7。我们将专注于我们的下一步发展的领域是光泽范围:

  • 10-20个单元:CRYLCOAT E 04814
  • 20-30个单元:CRYLCOAT E 04884

更多信息,请访问https://allnex.comhttps://lowglosspowdercoatingresins.com

参考文献

1.粉末涂料市场规模到2024年将达到165.5亿美元,大观研究,2017-03-07。{在线}可用地址:https://www.grandviewresearch.com/press-release/global-powder-coatings-market。

2.什么是粉末涂料,粉末涂料协会(PCI) 2016。{在线}可用地址:https://www.powdercoating.org/page/WhatIsPC。

3.无混合抠图,欧洲涂料杂志,2009年12月。{在线}可用地址:www.european-coatings.com/content/download/59461/669262/version/1/file。

4.耐抛光,超耐用哑光粉末涂料,粉末涂料研究所(PCI), 2000年10月2日。{在线}可用地址://www.donnaworks4u.com/articles/83052-burnish-resistant-ultra-durable-matte-powder-coatings。