《粉末涂料添加剂》| 2020-09-14 - 2022年世界杯分组表

在树脂和相关涂料的世界中，这不是一门精确的科学，添加剂和其他特殊产品的作用是极其重要的，通常是满足预定义的技术规格或满足终端用户的需求的基本要求。事实上，通常在改善产品外观方面起到美观作用的涂料也提供了机械或化学抗性。例如，家用电器用涂料和铝框架用涂料，在这两种情况下，技术规格的满足是获得终端市场批准的必要条件。

根据定义，添加剂的添加量很小，通常小于1%，用来增强成品涂料的选定化学或物理性能。粉末涂料行业也不例外，它有一些技术本身固有的局限性，这与涂料在应用到要涂的作品之前的物理状态有关。粉末涂料颗粒必须先熔化(熔化)，然后聚集形成均匀的液体膜(流动)，最后交联形成最终的涂层膜(交联)(图1)。有时会产生“橙皮”效应，这有时会区别于更传统的液体涂料的最终外观。

因此，添加剂作为流动促进剂在粉末涂料工艺中占有重要的地位。流动促进剂是一种添加剂，可使漆膜在粉状油漆熔化阶段均匀湿润基材，然后在交联阶段减少橙皮效应。

表面张力是调节基材润湿性的参数;低的表面张力意味着基材的高润湿性(图2)。无需详细讨论复杂的Orchard方程，薄膜的流动(F)是由一些关键参数调节的，如表面张力、交联前流体相的油漆粘度和薄膜厚度。直觉上，让我们试着通过一个简单的数学公式来联系这些参数，来解释它们的直接或相反的相关性。

F α h x Ts/Vx

式中h =厚度，Ts =表面张力，Vx =粘度。

膜厚高，表面张力高，粘度低，涂膜的流动性更好。要想形成均匀的膜而不产生表面缺陷(膜上的陨石坑、孔洞)，理想的情况是粘度高，表面张力尽可能均匀。在这种情况下，一些理论补充说，良好的基材表面润湿性(低表面张力)也很重要，以避免这些表面缺陷。

就着色型粉末涂料而言，还应考虑到良好的流动性与涂料在粉末涂料基体中仍为流体时良好的分散性有关，这也可以定义为涂料在固体颜料颗粒上具有良好的润湿性。在这种情况下，我们也可以直观地理解当流体-颜料的相互作用力超过颜料团聚力时，颜料的润湿性是如何提高的。在这种情况下，凝聚颜料颗粒的润湿性(p)也由相对复杂的数学方程(如Washburn和Blake-Kozeny公式)调节，通常类似于流体在毛细管上的渗透。

PαTs / Vx

式中，t =表面张力，Vx =粘度。

由此可知，低粘度和高表面张力对固体颜料颗粒的润湿性有正向影响。另一方面，粘度过低会产生边缘覆盖差的问题，甚至垂直表面的下垂。

总之，对于粘度和表面张力而言，为了促进基底的润湿性、避免表面缺陷和颜料分散，妥协是必不可少的。

在粉末涂料部门，流动促进剂根据用于分散液体活性物质的固体载体分为两大类，添加剂分散在二氧化硅和那些分散在聚酯树脂(所谓的母粒)上。两者都包含液体丙烯酸添加剂，它是分散在固体基质上的活性物质，固体基质可以是二氧化硅粉末或聚酯树脂。这两种替代技术在粉末涂料工业生产的工艺条件和2022世界杯八强水位分析涂层膜的最终特性方面存在一定的差异(表1)。

在这两类产品之间的选择并不总是明确的，两种技术都有优点和缺点。2022世界杯八强水位分析例如，如果我们想限制非活性载体的含量，我们可以专注于活性成分数量更集中的硅分散撒布器。相反，如果在初步混合和挤出过程中，我们可能有颜料分散的工艺限制，那么我们可以专注于母粒，因为其浓度较低，需要更多的产品。当您选择分散在聚酯树脂上的产品时，也有可能选择具有羧基或羟基树脂功能的产品。这允许，如果必要的话，添加剂的载体与粘合剂反应中使用的硬化剂发生反应。

世界上一些主要的粉末涂料粘合剂的交联反应包括缩水甘油基与酸基的加成反应:

R-COOH + R1-CH CH (O)₂+R-COOCH₂CH (OH) r1(加成反应)

在不深入研究调节化学反应动力学的复杂数学方程的细节的情况下，众所周知，这种化学反应的速度可以被一些化合物(如酸和碱)加快。通常这些类型的产品不添加，因为它们在涂料预混料中，但为了便于分散，它们再次分散到聚酯基体上(表2)。

显然，通过选择正确的聚酯载体类型，你也可以适度地影响粉末涂料的一些最终特性，一个很好的例子是涂料的耐久性与户外抵抗性。

因此，催化对于降低涂料的交联温度或在相同温度下缩短固化时间具有重要作用，本质上是在不影响最终结果的前提下降低固化阶段的能耗。同样，为了避免过多的催化剂影响涂料的最终外观，可能还会影响粉末涂料的存储稳定性，甚至在挤出阶段(粉末涂料生产过程中的关键步骤)造成过早反应，我们欢迎合理的折中方案。因此，我们可以说理想的催化剂应该在选定的固化温度下加速涂料的反应，而不影响涂料在工艺准备和储存阶段的性能。

应用粉末涂料的过程需要对固体涂料的颗粒进行静电充电，这些颗粒必须附着在排放到地面的金属物体上。显然，在这一阶段，重要的是粉末涂料在其从应用区域出口到固化炉的路径上保持在要涂敷的金属物体上。

这一步骤有两种可能的选择:要么施加电场使油漆颗粒带电，要么通过与绝缘材料摩擦诱导油漆颗粒带电(摩擦充电)。特殊的添加剂可以促进第二种选择，考虑到几乎所有的添加剂都是固体，它们可以使用聚酯树脂作为载体再次分散。表3显示了一个使用克莱伯实验室测试的tribo可充电性测量的例子。电荷量越高，粉末涂层在基材上的应用越有效，持久度越高。

其他粉末涂料专用产品

其他特殊产品通常是涂料配方的组成部分，有助于获得特殊的饰面，如哑光饰面，纹理饰面或皱纹效果(图3)。

为了获得这些类型的完成效果，通常需要使用替代产品来配制涂料，而这些替代产品在配制传统的光泽涂料时是不必要的。高粘度缩水甘油酯就是一个例子，它可以与羧基聚酯反应得到哑光涂层，而不需要使用更传统和复杂的物理混合两种具有不同反应活性和功能的涂料(通常是干混)的过程。在这种特殊的情况下，哑光膜具有非常有趣的美学特征，考虑到光只被反射到有限的程度，大大降低了表面的光泽。

另一个例子是起皱整理，通常是通过使用一种特殊的催化剂在羟基化聚酯和乙二醇脲硬化剂之间的反应得到的。这是一个相当复杂的化学过程，其中，相关的酒精作为第二产物被释放出来。

这些产品的化学性质通常与粉末涂料技术中使用的常规粘合剂不同。特别要提到的是聚酸酐，它可以是芳香族的或脂肪族的，这是一个影响最终涂料户外耐腐蚀性的因素。这些聚酸酐可以与羟基化聚酯反应，得到具有优良耐热性的漆膜，或与环氧树脂或丙烯酸缩水甘油酯等缩水甘油酯反应(表4)。