環氧等基料粉末涂料的配方組成
時間:2005-09-09
1、環氧樹脂粉末體系
絕大多數裝飾性環氧樹脂粉末涂料都是雙酚A型環氧樹脂，環氧當量為680～750，所用固化劑有多種，如胺、酰胺、酚、有機酸(酐)、有機酸鹽及其加成物。最常用的固化劑是雙氰胺(DICY)、甲苯基二胍(OTB)，加速雙酚A，雙酚A環氧加成物和有機酸鹽(用于低光粉末)。
如果采用EEW超出680～750范圍的雙酚A環氧樹脂，則樹脂/固化劑比應當作適當調整。有時采用EEW低于650的雙酚A環氧樹脂制備低溫固化的粉末涂料(固化溫度低于250°F，121℃)，但是這種樹脂的玻璃化溫度Tg很低(可能低于100°F，38℃)，影響了體系的貯存穩定性(熔結穩定性)。
有時采用EEW900～1000和EEWl600～1800)的雙酚A環氧樹脂制備特殊效果的粉末涂料，如花紋粉末涂料，它們可以單獨使用．但更多的是與EEW680～750的雙酚A環氧樹脂配合使用，EEW越高意味著固化涂膜的交聯密度越低，因此涂膜的耐化學品性、尤其是耐溶劑性比較差。
雙酚A環氧樹脂的官能度為2，也就是說在分子鏈端只有2個反應性環氧基，線性酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂與雙酚F環氧樹脂的反應活性要更強一些，這些樹脂分子中的反應性基團大于2個，固化時的交聯密度更高，因此涂膜的耐化學品性更高。據中國環氧樹脂行業協會專家介紹，通常多官能度環氧樹脂要比雙酚A環氧樹脂貴，因此為了降低成本，有時采用雙酚A和線性酚醛環氧樹脂配伍，使涂料體系的總體性能良好，同時原材料成本比較合理。
雙酚A、線性酚醛環氧樹脂和雙酚F環氧樹脂都不耐UV光照射，因此均不能用于配制戶外耐久性粉末涂料，當然，氫化雙酚A環氧樹脂除外。
2、環氧，聚酯混合型粉末體系
裝飾性粉末涂料中大多數混合型體系都是采用羧基聚酯/EEW680～750的環氧樹脂混合比為50：50、60：40、70：30配制而成的，有時混合比會比之更高。據中國環氧樹脂行業協會(
www.epoxy-e.cn)專家介紹，羧基聚酯的酸值決定了聚酯，環氧的混合比，北美地區采用的混合型羧基聚酯樹脂多半含有催化劑，這種催化劑主要用于在320°F(160℃)～400°F(204℃)條件下加速固化反應的進行。混合型體系常用的催化劑有咪唑，例如2-甲基咪唑(2-M1)或2-丙基咪唑(2 PI)。
有時混合型體系也采用EEW900～1000和EEWl600～1800的雙酚A環氧樹脂，以制成特殊效果的粉末涂料，如花紋粉末涂料。當然這需要調節聚酯，環氧的混合比例。混合型體系中環氧樹脂的EEW越高，固化涂膜的交聯密度越低，因此涂膜的耐化學品性．尤其是耐有機溶劑性較差。
通常多官能度環氧樹脂比雙酚A環氧樹脂貴，為降低成本，有時用羧基聚酯與雙酚A和線性酚醛環氧樹脂配用，使涂料體系的總體性能良好，而且原材料成本也比較合理。
雙酚A、線性酚醛環氧樹脂和雙酚F環氧樹脂抗紫外線性能均不好，在聚酯/環氧混合型的戶外耐久性粉末涂料中不應使用，但采用氫化雙酚A環氧樹脂的混合體系除外。
3、聚酯，聚氨酯體系
裝飾性粉末涂料用的多功能聚酯，聚氨酯體系是采用羥基聚酯/封閉型異氰酸酯(1PDl)80～84/20～16的樹脂，固化劑比配制而成的。配制聚氨酯粉末涂料所用的羥基聚酯其交聯密度的范圍很寬。
羥基聚酯的羥值決定了聚酯，封閉型IPDI的混合比例，北美地區用的羥基聚酯大多含有催化劑，用以在360°F(182℃)～400。F(204℃)條件下加速固化反應的進行。聚氨酯粉末涂料常用的催化劑為有機錫化合物，如辛酸錫、二月桂酸二丁基錫、乙酸二丁基錫和氧化二丁基錫。
倘若采用羥值25～300的羥基聚酯，催化劑種類相同，則制成的粉末涂料性能見表。
| 聚酯/IPD比例 |
88：12 |
80：20 |
65：35 |
40：60 |
| 反應性(350°F，177℃以上) |
較低 |
→ |
→ |
較高 |
| 交聯密度 |
低 |
→ |
→ |
非常高 |
| 涂膜硬度 |
好 |
→ |
→ |
非常高 |
| 涂膜柔韌性 |
好 |
→ |
→ |
差 |
| 涂膜耐化學品性 |
差 |
→ |
→ |
非常好 |
| 戶外耐久性(抗紫外線) |
好 |
→ |
→ |
好 |
表中的羥基聚酯也可以用芳香族異氰酸酯固化，例如￡-己內酰胺封閉的TDI。這種配方成本較低(較低的固化劑用量，以及TDI原材料成本較低)，烘烤固化的溫度也較低(平均低25°F，14℃)。但是TDI型聚氨酯粉末涂料的戶外耐久性非常一般。
三唑封閉型IPDI粉末涂料(與TDl型體系的樹脂，固化劑比相同)的戶外耐久性與￡-己內酰胺封閉的IPDI型體系相同，但固化溫度為290°F(143℃)～320°F(160℃)。
特殊設計的含催化劑的羥基聚酯樹脂可與脲二酮固化劑配伍使用，制成無揮發性的聚氯酯粉末涂料，封閉型異氰酸酯固化劑在固化過程中將釋放原粉末重量3%～10%的封閉劑。
