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影响粉末涂料特性的因素(二 )

文章出处:原创网责任编辑:王乐作者:王乐人气:-发表时间:2014-03-25 15:18:00

  一、基料的分子量

    和所有聚合物一样,粉末涂料所用的树脂是具有不同分子量的分子的混合物。因此,必须知晓树脂的平均分子量,在几种不同的表达平均分子量的方式中,有两种对于粉末涂料的特性最为重要,数均分子量和重均分子量。粉末涂料的机械性能,如抗张强度和抗冲击力,主要取决于数均分子量,而重均分子量主要决定了树脂的熔融粘度。要确保一个商业用途的聚合物具有良好的抗张强度和抗冲击性,其平均分子量应当在20000到200000之间。

    我们必须要考虑到这一事实并将其用于粉末涂料中。设想某个数均分子量为MnP的线型端俊基聚酯树脂与数均分子量为Mnp的线型双酚A型环氧树脂发生固化反应。在固化过程中,聚酯树脂的俊基稍微过量的情况下,如果所有环氧基得到充分的反应,那么固化后涂料的数均分子量Mn可以通过下面的公式算得:Mn={X=1}Mnp=xMne 公式中X是指由钳段聚酯树脂P和环氧树脂E组成的钳段共聚物的聚合度。

  二、粉末涂料组分的官能团

    粉末涂料配方对于官能团之间的正确配比的变化较为敏感。这一问题可以通过增加固化剂或树脂的官能度来解决。这样通过化学计量形成一个极大的网络结构。使体系降低敏感性。按照Gordon的枝化工艺理论,对某粉末体力体系进行分级代入计算,涂料体系的组成是平均分子量为3800,官能度在2到3.25之间的羟基聚酯,及数均分子量为1500,官能度为2的双酚A型环氧树脂

    在固化过程中,环氧基的转化率与体系的数均分子量之间的关系,随着官能度的增加,平均分子量的增长更为迅速,要获得数均分子量为20000的涂层,当官能度为2时,转化率为86%,当聚酯树脂的官能度分别是2.5、3、3.25时,对应的转化率是62、24和8%通常配方设计师采用这种方式解决问题,常会感觉到困难重重。官能度高会使得粘度快速上升,从而缩短了成膜时候涂料的流动时间。结果是流平性变差,出现严重的橘皮现象。使用惹粘弹谱分析,测定了分子量和聚酯树脂官能度的变化对无颜料的聚酯/环氧混合型粉末涂料熔体在120℃动态变化过程中,对于体系动态模量变化的影响。

    聚酯树脂的官能度、数均分子量和酸值或者羟值,均不是独立的变量。这意味着在同样酸值的情况下,若要增加官能团,必须选择提高分子量。另一种方法是分子量保持不变、提高酸值,但这会直接影响所需的酸酯/环氧树脂配比。增加官能度也会使得树脂配方中支链化成分的摩尔分数增加。在随机酯化过程中,酸值恒定时,数均分子量随着官能度的增长呈线性上升,而重均分子量则增长迅速。

    因此,虽然可以制得官能度为4的树脂。单因其年度太大而不实用。另外,凝胶点间隔太短,影响生产过程的安全。凝胶点间隔指的是凝胶点时的反应程度与得到具有一定特性树脂时所需的反应程度的比值。

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此文关键字:粉末涂料,涂料助剂