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前 言
在溶剂漆中,人们常常用罩光漆,锤纹 漆,金属闪光漆等等名称来标明这些漆的装 饰功能。装饰性粉末涂料与上相似、赋予被 涂物色彩鲜艳,平滑光亮或纹理美观的涂 面,是此种粉末涂料的主要功能。
美国、日本和西德等工业发达国家的装 饰性粉末涂料已取得了很大进展。在各种工 业部门中,特别是轻工、民品生产部门中, 许多本是溶剂型涂料发挥作用的,已相继被 粉末涂料取而代之。
我国粉末涂料的研制是六十年k开始 的,但进展缓慢。装饰性粉末涂料则是在近 年才真正起步的。随着轻工、民品产量的急 速增加,对装饰性粉未涂料的需求必将越来 越迫切。预计在较短的时期内,装饰性粉末 涂料的研制进度,应用范围都将出现前所末 有的佳景。
装饰性粉末涂料发展史略
装饰性粉末涂料的发展是在机能性粉末 涂料之后。五十年代、西德、學国、羡国等 开始利用聚乙烯,聚氯乙烯、聚酰胺之类的 热塑性树脂粉末,散布或者梳化浸溃于加了 热的被涂物上,经熔融淌平成膜,作为一种 新型的防腐蚀塑料衬里,但装饰性用途的想 法并未出现;六十年代发明了环氧树脂,而且环氧粉末涂料已研制成功,静电喷涂技术 已经确立,才使粉末涂料作装饰用途成为可 能,但发展并不迅速;以七十年代至今,世 界各国相继制定了环境保护法规,加之能源 日趋短缺,迫使涂料的发展向省能源、省资 源、无公害型涂料转移,粉末涂料才获得了 迅速发展。表1列举的美国工业用漆品种结 构的变动,正说明了此种情形。
许多学者将粉末涂料同溶剂型涂料作过 种种比较,一致以为粉末涂料不用溶剂,对 $境无污染;粉末涂料100涔成膜,过喷粉 i可回收再用;涂装时不调漆配漆,施工快 速简便、一次喷涂可得50500微米厚的涂 膜,不需多次涂装,工序大大缩短;涂膜性 能优良,是一种有前途的省资源,省能源, 无公害型涂料。鉴于这些因素,粉末涂料在 世界许多国家,每年正以1020梦的速度在 增长(见图1)。
表1美国工业用漆品种结构(涔)
涂料品种年卜"年觀3
水性漆(包括电泳漆)
高固体份涂料 辐射固化涂料 粉末涂料
溶剂型涂料                   83 : 78 j 40  32.7
.增长速度最快的品种是装饰性能优良的 丙稀酸,聚酯,聚氨酯等热固性树脂粉末涂投产了一套生产装置,年产丙烯酸粉末涂料 达2500吨,使丙烯酸粉末涂料产量大幅度上 升;为此同时,吸取西德用环氧固化聚酯的 经验,使聚酯粉末涂料也获得迅速发展。表 2所列数据反应了几大类粉末涂料的趋势, 目前已几近平衡。我们虽然难以区分机能性 和装饰性用途在表列数据中各占的比例,但 是,装饰性用途是促进粉末涂料发展的根本 因素,是确信无疑的。正因为这个缘故,装 饰性粉末涂料将是今后粉末涂料发展的主 体,努力目标是达到或者超过溶剂型漆的装 饰水平《装饰性粉末涂料一般由可作粉末涂料的 树脂,随树脂而异的固化剂,同涂膜性能相 关的颜、填料和添加剂组成。其详情如表3 所示。
表3      粉末涂料的一般组成
原料名称 内 容   配比(吻)
环氧树脂 丙烯酸树腊 聚酯树脂 其 他 A ^ 5080
固化 视树脂而定  
无机颜料 有机颜料 体质颜料 1 15 40
添加 流平剂 增塑剂 固化促进剂 消光剂 抗黄变剂 其他添加剂   0.55 ^ 05
 
 
 
由表3可见,树脂和固化剂是主要成 份,占配方的5080涔,其次是颜料和添加 剂,占配方的2050涔。但就其在涂料组成 中的重要性说,均属不可缺少。当树脂改变 时,固化剂必须相应变化,二者不能单独存 在,所以,涂膜的某些特有性能,是由二者 共同赋予,这可以从表4所举各例中得到说 明。
(1)关于粉末涂料可用的树脂:粉末 涂料从制造到成膜都不用溶剂,其所用的树 脂与溶剂型涂料不同、大致说来,粉末涂料 可用的树脂须具有如下条件:
①树脂的分子量较大、在常温下为固 ■态,并且容易粉碎成粉末,在高温下容易流
淌成膜。
②树脂的分子含有支链,通常保留有
较大量的活性官能基,在熔融状态下混炼 时,几乎不同固化剂反应,在固化成膜时反 应快速。
(2)颜、填料:粉末涂料用颜填料,与 溶剂型涂料并无特别不同。一般说,化学活性 小的,对光和热稳定的颜料,粉末涂料都可 以用。只是由于粉末涂料在涂装时和清扫中 难免粉尘飞扬,为了安全和卫生、铬、铝类 颜料以不用为好;再者,其配比没有溶剂漆 那样高,如环氧,丙烯酸类只能用2030 (PWC),就是聚酯类也只能用到4050(P WC)程度,再高涂膜的光泽会消失,甚至 产生疵病。图2是颜料对涂膜性能的影响情 形。
在粉末涂料中常见应用的颜料无机颜料 有钛白粉、立德粉、氧化铁红,炭黑,金 粉,银粉等。有机颜料:酞菁兰,酞菁绿, 檬柠黄,大红,立索尔红,耐晒黄等。常用
填料有二氧化硅、硫酸钡,滑石粉,硅藻 土,云母扮,氢氧化铝、氢氧化镁等。
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.图2颜料对涂膜性能的影响
3.添加剂:同传统的溶剂型漆,正在 迅速发展的水性漆等一样,添加剂对粉末涂 料也是不可缺少的。其添加与否或添加量则
• 3 •

视粉末涂料的用途性能要求而异。总的说, 该工作还是刚刚开始,可以借鉴的经验并不 多,这是由于粉末涂料用添加剂必须是固体 等特殊性造成的。关于它的具体内容另文介 绍。
装饰性粉末涂料的制造与应用
最早的装饰性粉末涂料是环氧粉末涂 料,它能很好地满足一般的装饰要求,但因 其耐候性劣,室外应用受到限制,以后获得 较快发展的是聚酯、丙烯酸粉末涂料。
1.                                          环氧粉末涂料成膜树脂主要是双 酚A型环氧树脂,分子量在4002000,软 化点在701401;范围的即可用、常用的固 化剂有芳香族胺类,二酰肼,双腈胺,双腈 胺衍生物,咪唑及酸酐等。粉末涂料的制造 方法一般要经过图3所示的工艺流程。
因环氧粉末涂料问世早、作装饰性用途 的例子也多、如:灭火机,玩具,电冰箱, 烘干炉,混合或者捏合机,汽车弹簧、车 身,缝纫机,浴室用具等都有应用,美国福 特汽车公司1971年用于卡车车身涂漆,通用 汽车公司1972年用于卡车车身,意大利菲利 亚特公司7475年用于卡车车身等,都是成 功地大综采用者,1.      很好满足了产品外观要求,而且降低成本 3040涔。此外,日本的丰田汽车公司用丙 烯酸粉末涂料作车身罩光(1974年),日产汽 车公司用丙烯酸粉末涂料作车身罩光0976 年),也都很成功。
丙烯酸粉末涂料的臭味问题,正在想法 从树脂制造时消除,也快成功。
2.       聚酯粉末涂料这类粉末涂料:包
括如下四种:
1.       聚酯树脂同环氧树脂配合的聚酯/ 环氧型。
2.       聚酯树脂同聚氨酯树脂配合的聚 酯/聚氨酯型(包括封闭畀腈酸酯固化)。
3.       聚酯树腊自身的羧基和羟基交联固
化。
-1.聚酯树脂自身的不饱和双键加成聚
正在着手解决的问题
为了巩固和加强粉末涂料同溶剂型涂料 的竞争能力,进一步提高装饰效果,努力降 低成本,改善涂装施工技能等,正在加紧进 行,如:
1.             固化涂膜低温化:该工作的努力目 标是140160°C,其理由是粉末涂料的混 练,捏合温度是在100120°C,固化温度与 其拉开304(TC是必要的。降低洪温除了能 保证涂膜的鲜艳美观外,在节约能源上效果 也是显著的。
2.             提高涂膜平滑性:真正像溶剂型涂 料那样(如氨基罩光漆)平整光亮的粉末涂 料,眼下还没有。虽然要达到那样的水平困 难很多,但涂料制造者并未认为不可能,因 而,正在下功夫,如设法降低树脂的熔融粘 度,降低颜料浓度,粉末粒度微细化等,日 本采用高分散性颜料及改善涂料组份的分散 状态工作,也是如此。
3.             研究金属闪光面漆:具有金属闪光 状态的涂膜,装饰效果很好,也极有特色, 目前,日本的兴趣很高,他们巳开始在轿车 上应用。
4.             解决大型钢件用粉末问题:大型钢 铁制件因无法烘烤,无法应用粉末涂料,为 了解决此问题,正从三个途径入手。即:
①先将制件予热,再喷粉。
②采用熔融喷射法。
③寻找特殊的固化剂。
5.改进粉末涂料换色难问题:装饰性 涂装中,多色性是常遇事,而粉末涂料换色 难,成了采用粉末涂料的障碍。解决此问 题,目前提出如下措施:
①提高粉末喷涂的附着率,微量飞扬 粉末不再回收(称舍弃法)。
②一种颜色,一套设备,废除换色。
③改进喷棚和回收装置,减少残留粉 末,简化清洁工作。如法国的CEPE公司, 粉末涂料的换色速度极快,整个系统的更换 只要6分钟即完成。
④研究水浆涂料:采用特殊的工艺, 将粉末涂料分散在水中,然后用传统的方法 涂装,使换色变得容易。
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