1、前言
在一般工業(yè)中，特別是一些熱敏材料的粉末噴涂，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了低溫固化，有報(bào)道最低可實(shí)現(xiàn)110℃/20分鐘，這類粉末涂料大都是基于耐候性很差的環(huán)氧樹脂型粉末涂料，并且涂層表面大多粗糙（有少量的膠化顆粒造成）。對于鋁型材行業(yè)，建筑型材以粉末涂料涂裝在我國有近20年歷史。隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長，到2009年建筑型材已達(dá)到496萬噸，并預(yù)計(jì)2010年可達(dá)700萬噸。而2009年建材用粉量超過9萬噸，2010年更可預(yù)期超過10萬噸。一般建材用粉末涂料為聚酯/TGIC或聚酯/TGIC-Free型，烘烤條件為200℃/10分鐘，每噸鋁材以天燃?xì)庥?jì)需耗55m3。有效降低粉末涂料固化溫度，減少固化時間，同時確保鋁材表面涂層符合相關(guān)建材標(biāo)準(zhǔn)，特別是戶外耐候性要求，一直是建筑鋁型材行業(yè)及粉末涂料行業(yè)十分關(guān)注的問題。從節(jié)約能源、降低成本、提高鋁材生產(chǎn)效率、特別是國家正在大力倡導(dǎo)并推廣低碳經(jīng)濟(jì)考慮，適合建筑鋁型材表面涂裝的低溫/快速固化涂料開發(fā)具有十分重大意義。
2、實(shí)驗(yàn)
2.1 原料：
聚酯樹脂A、聚酯樹脂B、HAA固化劑、TGIC（異氰脲酸三縮水甘油酯）固化劑、流平劑、安息香、鈦白粉、碳黑、砂紋劑、硫酸鋇。
2.2試驗(yàn)設(shè)備：
PHJ－300混合機(jī)
GSJ－70押出機(jī)
ACM－30磨粉機(jī)
冷卻機(jī) FYP－58
Gema Corona靜電噴槍
恒溫烘箱
2.3配方及制造工藝
2.3.1、灰色平面粉末配方和灰砂紋粉末配方
|
成分 |
灰色平面粉末配方（重量份） |
灰砂紋粉末配方（重量份） |
|
聚酯樹脂A |
60 |
|
|
聚酯樹脂B |
60 |
|
|
HAA固化劑 |
4.5 |
|
|
TGIC固化劑 |
4.5 |
|
|
流平劑 |
1.0 |
|
|
安息香 |
0.3 |
|
|
鈦白粉 |
6.0 |
6.0 |
|
碳黑 |
0.5 |
0.5 |
|
砂紋劑 |
0.2 |
|
|
硫酸鋇 |
26.8 |
27.9 |
|
合計(jì) |
100 |
100 |
2.3.2 制造工藝
按配方物料精確稱量，投入至PHJ－300混合機(jī)中，打開底部攪拌漿開關(guān)，同時打開高速攪拌器開關(guān)，共攪拌時間10±2分鐘。設(shè)定GSJ－70押出機(jī)溫度Ⅰ區(qū)：100℃±2，Ⅱ區(qū)：115℃±5轉(zhuǎn)速頻率45Hz，在達(dá)到設(shè)定溫度后將PHJ－300中攪拌好的物料投入到GSJ－70中押出，再在冷卻機(jī)FYP－58冷卻破碎后經(jīng)ACM－30磨粉機(jī)中粉碎成平均粒徑D50為25～40um之間的粉末成品。
制成的粉末用Corona噴槍噴涂到經(jīng)前處理過的鋁板上在電熱恒溫烘箱中烘烤。
2.3.3烘烤溫度及時間
200℃/5±1分鐘或180℃/10±2分鐘
烘烤后的樣板按GB5237.4-2008測試。
3、結(jié)果及討論
推薦的烘烤條件：
Defuson 09系列之烘烤條件均是以鋁材（或鍍鋅材）表面實(shí)際溫度
200℃ / 5±1 min或
190℃ / 8±2 min或
180℃ / 10±2 min
物理性能
|
測試項(xiàng)目 |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
結(jié)果 |
|
附著性 |
GB/T9286 |
Gt 0 |
|
抗杯突性 |
GB/T9753 |
≥5mm |
|
沖擊強(qiáng)度 |
GB5237.4－2008（EN ISO 6272-1） |
2.5nm粘帶測試無粘落 |
|
抗彎曲性 |
GB/T6742 （EN ISO 1519） |
3mm通過 |
|
巴克霍爾滋壓痕測試（Buchholz） |
GB/T9275 （EN ISO 2815） |
≥80 |
化學(xué)性能（在鋁板上并經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的鉻化處理）：
|
測試項(xiàng)目 |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) |
測試結(jié)果 |
|
耐濕熱性能（1000 hr） |
GB/T1740 |
無起泡脫落 |
|
耐鹽酸 |
GB5237.4－2008 |
無氣泡及明顯變化 |
|
耐砂漿 |
GB5237.4－2008 |
無脫落及明顯變化 |
|
耐沸水性 |
GB5237.4－2008 |
無脫落起皺 |
|
耐溶劑性 |
GB5237.4－2008 |
≤4級 |
|
耐乙酸鹽霧性 |
GB/T10125，ISO 9227 |
劃線單邊腐蝕≤4mm |
|
耐洗滌劑性 |
GB5237.4－2008 |
無起泡脫落及明顯變化 |
耐氣候性能：
人工加速老化 QUV－B （313燈）保光率：達(dá)到50%光澤時間：≥300小時。
人工加速老化（GB/T 1865－1997中方法，氙燈加速耐候試驗(yàn)，1000小 時。
△E≤5，保光率：≥50%
Defuson 09系列為低溫快速固化的聚酯粉末涂料體系。
Defuson 09系列完全滿足建筑鋁型材標(biāo)準(zhǔn)：
GB 5237.4—2008 （I）
AAMA 2603—02
Qualicoat class I
Defuson 09系列為鋁型材企業(yè)達(dá)到節(jié)能、低碳目標(biāo)做出貢獻(xiàn)：
降低耗能30%以上
可提高鋁型企業(yè)粉末噴涂產(chǎn)能30%以上
每千噸鋁材減少碳排放大約30噸
總結(jié)：成功研制了適合于建筑鋁型材的低溫/快速固化聚酯粉末涂料Defuson 09。測試了其物理、化學(xué)性能。討論了該系列產(chǎn)品將對鋁材行業(yè)節(jié)能、低碳排放的貢獻(xiàn)。
