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谈影响户外用聚酯粉末耐沸水性的原因分析
来源:洪贤波 | 发布时间:2018-4-24 | 浏览次数:
 
摘要:本文主要从聚酯树脂的种类、固化剂的种类、耐沸水助剂的使用、挤出工艺、固化工艺等几个方面简单介绍了影响户外用聚酯粉末耐沸水性能的原因。
 
前言

    胜博发移动客户端下载手机版是一种不含溶剂的固体粉末状涂料,具有节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械性能好等特点,尤其是不含有机溶剂、无污染,受到涂料行业广大环保爱好者的青睐。近几年,胜博发移动客户端下载手机版得到了快速的发展和应用,特别是热固性胜博发移动客户端下载手机版。

    在热固性胜博发移动客户端下载手机版中,户外聚酯胜博发移动客户端下载手机版占据了很大的比重。然而,随着胜博发移动客户端下载手机版的用量越来越大和科学技术的进步,铝型材用户对胜博发移动客户端下载手机版的质量要求也越来越高,着重体现在表面流平性、机械性能、储存稳定性、单位质量粉末喷涂面积、耐沸水性能等方面。这些性能的要求对胜博发移动客户端下载手机版生产厂家乃至上游原材料供应商都提出了新的挑战。其中对于如何提高户外聚酯胜博发移动客户端下载手机版的涂膜耐沸水性能是多数粉末厂家一个新的难点。聚酯树脂和固化剂作为热固性胜博发移动客户端下载手机版的主要成膜物质,助剂作为在热固性胜博发移动客户端下载手机版中起着辅助作用且不可或缺的物质,还有制造工艺和固化工艺等对涂膜耐沸水性都起着至关重要的作用。本文主要研究和分析聚酯的种类、固化剂的种类、耐沸水助剂、挤出工艺和固化工艺等对户外聚酯胜博发移动客户端下载手机版耐沸水性能的影响。
 
1 耐沸水性能的测试方法
 
    本文的耐沸水测试参照GB/T 5237.4-2008标准中的方法测定。
    实验设备及仪器:烟台三立挤出机、烟台三立磨粉机、实验喷枪、烤箱、高压锅、镊子、划格器、粘胶带、滤纸。
    实验试剂:去离子水,符合GB/T 6682中三级水规定的要求。
    实验原材料:五个不同聚酯树脂、三个不同TGIC、HAA和耐沸水助剂及其它。
    方法:取膜厚一致的2-3块试板置于高压锅中升温至气压0.1MPa,设置温度130℃,再保温保压1小时,取出板用滤纸迅速擦干主要进行检测沸水附着性。

2 对户外聚酯胜博发移动客户端下载手机版耐沸水性能的影响

2.1 聚酣树脂对耐沸水性能的影响

    聚酯树脂作为户外胜博发移动客户端下载手机版主要的成膜物质之一,是决定胜博发移动客户端下载手机版性质和涂膜性能的最主要的成分。饱和聚酯树脂是多元醇和多元酸经过酯化、缩聚反应而得到的,醇类主要用新戊二醇(NPG)、乙二醇(EG)、二甘醇(DEG)、丙二醇等等,酸类主要有对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)、己二酸、富马酸等等。其中醇类NPG与丙二醇有稳定的化学结构,在合成聚酯树脂后的耐沸水性能也较其它醇类优异;其中酸类PTA、IPA都具有苯环结构,因其苯环结构有非常稳定的化学结构,在合成聚酯后耐沸水性能也较己二酸、富马酸等脂肪族酸类有明显优势。现选取四家聚酯厂家的5个聚酯Al、A2、B、C、D进行实验,具体的实验配方和实验结果见表1。
 

 
    从表1可以得出,配方Al的耐沸水性能最好,其次是配方B,再其次是配方A2和配方C,最差的是配方D,说明不同的聚酯树脂水煮后性能有明显差别,究其原因是因为合成聚酯树脂的原材料的种类和含量不同,说明不同聚酯树脂品种之间和不同厂家之间的组成成分差别较大,耐沸水性能好的单体越多,聚酯树脂的耐沸水性能越好,其中主要包括酸类和醇类。因此,我们粉末厂家为生产一款满足客户要求的粉末产品,应选择一款优质的聚酯树脂,既能满足耐沸水性能又能满足其它要求。
 
2.2 固化剂的种类及厂家对耐沸水性能的影响

    固化剂又称为交联剂,也是聚酯粉末的主要成膜物组成之一,是与聚酯树脂发生交联反应使胜博发移动客户端下载手机版能够固化得到具有一定物理性能和化学性能的涂膜的一类功能性化合物,因此固化剂必须含有参与反应的特征性基团。热固性聚酯胜博发移动客户端下载手机版常用的固化剂有异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、羟烷基酞胺(HAA)等。目前市场上的固化剂厂家产品质量参差不齐,为了提高户外聚酯粉末的耐沸水性能,在固化剂厂家的选择上至关重要。表2为不同厂家及不同种类固化剂对比实验得到的数据。
 

 
    从表2可以看出,配方A的耐沸水性最好,其次是配方B,再其次是配方C,最差的是配方D,说明不同厂家的固化剂会影响胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能,不同固化剂的种类也会影响胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能。TGIC为异氰尿酸三缩水甘油酯,是一种杂环多环氧化合物,具有很好的耐热、耐候、耐高温等性能,但在生产的过程中也会有一定的氯离子残留,氯离子含量的高低会直接影响胜博发移动客户端下载手机版的固化程度,含量越低固化越完全,故涂膜耐沸水性能越好。HAA固化剂由于经济性、环保性也被用于胜博发移动客户端下载手机版中来替代TGIC,但是目前单独用HAA体系的胜博发移动客户端下载手机版还有很多缺陷,比如涂膜不如用TGIC固化的细腻,涂膜会产生针孔、耐温性差、耐候性差,并且水煮后附着力也较差,会出现严重脱膜现象。因此要根据实际要求选择合适的固化剂种类及生产厂家。
 
2.3 耐沸水助剂对耐沸水性能的影响

    由于现在对胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能要求越来越高,胜博发移动客户端下载手机版助剂供应商研发了一种助剂,专门用来提高胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能。现在市场上有很多种类和型号的耐沸水助剂,以下选择了其中一种耐沸水助剂做不同用量的对比实验,实验结果见表3。
 
 
 
    从表3可以看出耐沸水助剂的用量在0.5-1.0%的耐沸水性是最好的,说明耐沸水助剂的用量也会影响胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能,加入一定量的耐沸水助剂会提高涂膜的耐沸水性能,但过量也会适得其反,涂膜的耐沸水性能反而更差。所以在配方设计时要合理使用耐沸水助剂。
 
2.4 挤出转速对耐沸水性能的影响

    胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能与涂层的致密性紧密相连,涂层表面越细腻,耐沸水性能越好,涂层表面越粗糙,耐沸水性能越差。这就需要胜博发移动客户端下载手机版技术员在设计配方时要全盘考虑,并要对生产工艺进行严格把控。胜博发移动客户端下载手机版是通过挤出机熔融挤出的,挤出机的挤出效果会影响生产粉末的质量。我们做了一组对比实验,结果见表4。
 
 
 
    通过表4我们可以得出不同的挤出机螺杆转速会影响胜博发移动客户端下载手机版的耐沸水性能,转速越低,耐沸水性能越好,转速越高,耐沸水性能越差。粉末从业人员都有这样的经验,在一定转速范围内,挤出机的转速越小,胜博发移动客户端下载手机版在挤出机里熔融挤出的时间越长,混炼效果越好,反之,挤出机的转速越大,胜博发移动客户端下载手机版在挤出机里熔融挤出的时间越短,混炼效果越差。因此,挤出工艺会影响涂膜的耐沸水性能,在实际生产中要合理控制挤出工艺条件。
 
2.5 固化工艺对耐沸水性能的影响

    胜博发移动客户端下载手机版在制造的过程中几乎不涉及化学反应,但在下游客户使用时就会发生交联反应生成具有一定物理性能和化学性能的涂膜。因此要生产出合格的产品,必须要选择合适的固化条件。不同的固化温度条件下测试样板的耐沸水性能见表5;不同的固化时间条件下测试样板的耐沸水性能见表6。
 

 
    从表5的试验结果可以看出,烘烤温度180℃时,涂膜的耐沸水性差;烘烤温度在200℃以上时,涂膜的耐沸水性都很好;因此,从节能方面考虑,选择200℃就完全满足要求。再从表6的试验结果可以分析出,200℃烘烤10min时能够完全满足要求。从表5和表6的试验数据说明,不同的固化温度或固化时间对胜博发移动客户端下载手机版涂膜的耐沸水性能有较大的影响,这主要是因为聚酯树脂与固化剂发生交联反应需要一定的温度和时间。较低的固化温度下树脂与固化剂反应不完全,达不到应有的交联密度,故涂膜的耐沸水性能很差,其它性能也达不到要求。较短的固化时间树脂与固化剂交联反应还未完全,其涂膜的交联密度也没有达到应有的交联密度,故涂膜的耐沸水性能也很差。铝型材厂投诉胜博发移动客户端下载手机版供应商某批次产品水煮后脱膜,其中很可能的原因就是与烘烤炉的实际有效的固化温度偏低或有效的固化时间过短有关系。因此为了使胜博发移动客户端下载手机版涂膜固化完全,喷涂时应控制好烘烤炉的有效固化温度和时间。
 
3 结语

    综上所述,影响户外聚酯胜博发移动客户端下载手机版耐沸水性能的因素有很多,如树脂种类和厂家的选择、固化剂种类和厂家的选择、耐沸水助剂的使用、粉末制造工艺和固化工艺的控制。只有合适的选择聚酯树脂、固化剂、助剂,在适当的挤出工艺下才能制成优质的胜博发移动客户端下载手机版,并在合适的固化条件下才能得到满足客户要求的涂膜,尤其是耐沸水性能。

文/洪贤波,蔡劲树
广东华江粉末科技有限公司

 
 
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