傳統(tǒng)的涂料大多以有機溶劑作為溶劑,在生產和使用的過程中會出現有害的VOC,不僅污染了環(huán)境,更是對人體的健康造成了威脅。近年來,隨著人們的環(huán)保意識逐漸加強,不含有機溶劑的粉末涂料引發(fā)了普遍關注,但粉末涂料中的顏填料不易分散。氧化聚乙烯蠟（OPEW）是一種優(yōu)良的極性蠟,結構中含大量的羧基基團,與堿性顏料的親和力較好,能促進顏料在體系中的分散,因此研究OPEW在粉末涂料中的應用有很大的價值。采用熔融擠出混合法,以聚酯樹脂、鈦白粉、氧化聚乙烯蠟為原料,碳酸鈣為填料,TGIC為固化劑,添加偶聯(lián)劑、流平劑和安息香等助劑制備粉末涂料并探究最佳合成條件,并對其性能進行表征。結果表明:流平劑用量為0.5 wt%時,鈦酸酯偶聯(lián)劑含量達到涂料總量的0.5 wt%～0.75 wt%時,安息香的量為涂料總量的0.25wt%～0.5 wt%時,聚酯樹脂用量為65 wt%時,顏填料含量為20～25 wt%時,固化條件為180℃、15 min時,涂層的綜合性能最佳。隨著溫度的繼續(xù)升高,涂膜沒有放熱峰的出現,說明涂膜固化完全。在上述配方基礎之上,加入OPEW,制備OPEW型粉末涂料。通過FT-IR可分析粉末涂料固化前后... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

固化溫度與涂膜光澤度的關系

青島科技大學研究生學位論文25量也會減小，分子交聯(lián)密度孝網狀結構不緊湊，成膜不均勻，使得沖擊力與附著力下降。同時由于顏填料過多在體系中分散不均勻，導致涂料在熔融后流平過程中流平性不好，涂膜不平整，且出現橘皮現象，進一步解釋了光澤度隨顏填料含量增加而降低的現象。但并不是顏填料含量越低越好，當含量太低時，會影響涂膜的外觀覆蓋力，機械性能與耐光性能也會下降。綜上，當顏填料含量為20~25wt%時，膜的性能能滿足使用要求。2.3.4固化過程（1）固化溫度與時間對光澤度的影響涂膜的光澤度與涂層的交聯(lián)程度有很大關系，涂層內部交聯(lián)越完全，分子結構越緊密，涂層的光澤度會越好。而涂層的交聯(lián)反應與固化時間與溫度息息相關，因此通過實驗探究固化溫度與固化時間分別與光澤度之間的關系。其他實驗條件為：流平劑用量為0.5wt%，偶聯(lián)劑用量為0.5wt%，安息香的用量0.25wt%，聚酯樹脂用量為65wt%，顏填料含量為20wt%。圖2-3固化溫度與涂膜光澤度的關系Fig.2-3Relationshipbetweencuringtemperatureandfilmgloss圖2-4固化時間與涂膜光澤度的關系

青島科技大學研究生學位論文27變化關系的一種常用技術，通常拿來檢測聚合物的熱行為。對于粉末涂料，除了能測其熔點、結晶溫度、玻璃化轉變溫度（Tg）和反應熱等，而且還能分析其固化過程。圖2-5粉末涂料與涂膜的DSC圖Fig.2-5DSCdiagramofpowdercoatingandcoatingfilm聚酯樹脂是粉末涂料中的主要成膜物質，它是一種高分子聚合物，通常存在三種力學狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)與粘流態(tài)。聚合物在外力的影響下發(fā)生產小的形變，此時為玻璃態(tài)；固化反應時，隨著溫度的升高，粉末開始出現明顯的形變，并在某一溫度范圍內保持穩(wěn)定的狀態(tài)，此刻是高彈態(tài)；而粘流態(tài)，是指繼續(xù)升高溫度時，粉末又變成粘性的流體，且形變不會恢復。其中，玻璃態(tài)與高彈態(tài)相間的改變稱為玻璃化轉變，此刻的溫度則為玻璃化轉變溫度，即Tg。粉末涂料和固化涂膜的DSC圖如圖2-5所示。從圖中可以看出粉末涂料的Tg為54.4℃，說明粉末涂料的物理穩(wěn)定性比較好。因為粉末涂料的Tg高于儲存溫度（一般為常溫）時，粉末粒子之間的分子鏈段活動性小，不同粒子之間不會進行鏈段級或者分子級的材料擴散，穩(wěn)定性好。有報道稱，保證粉末穩(wěn)定性良好的最低Tg為40℃。Tg還會影響涂料體系的化學穩(wěn)定性，因為涂料中聚酯樹脂與固化劑是一對反應物，在貯存期間可能會發(fā)生某些反應。以熱力學的角度看，當反應物互相接觸且有足夠的能量時就會發(fā)生反應。當Tg比儲存溫度高時，聚合物的分子鏈段會收到限制，聚酯樹脂和固化劑能反應的幾率就會降低。從圖2-5中還可以看出，粉末涂料隨溫度的升高而發(fā)生形變，呈現高彈態(tài)，經高彈態(tài)后，在142~195℃范圍內有明顯的放熱峰的出現，說明聚酯粉末涂料已經為粘流態(tài)且固化成型，在155.4℃時，固化速度最快。粉末涂料涂膜的Tg為61.7℃，隨著溫度的繼續(xù)升高沒有呈現放熱峰?

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本文編號：3074564