粉末涂料用助剂

粉末涂料用助剂

引言

粉末涂料作为生产效率高、涂膜性能优良、生态环保型和可以回收再利用的经济性涂料品种，在我国从上世纪80 年代中期开始工业化以来，进入90 年代高速发展，本世纪也在持续高速发展。目前我国已成为世界上粉末涂料生产量增长速度最快、生产量最大的国家。粉末涂料的生产量已达到我国涂料总产量的8% 以上，成为重要的涂料品种之一。

粉末涂料是由树脂、固化剂（在热塑性粉末涂料中不需要）、颜料、填料和助剂等组成的固体粉末状涂料，其主要组成与溶剂型和水性涂料一样，只是因为粉末涂料状态的特殊性，例如要求树脂和固化剂是容易粉碎和分散的固体粉末或片状物；粉末涂料的固化反应温度较高，大多数品种都在180 ℃左右，所以粉末涂料组成成分的耐热温度高等的某些限制，一般在溶剂型和水性涂料中常用的树脂、固化剂、颜料和助剂，不能用在粉末涂料中，能用于粉末涂料中的品种就比较少。助剂在粉末涂料配方中，虽然没有像树脂和固化剂那样重要，但是要得到满意的粉末涂料和涂膜性能，也是不可缺少的重要组成部分，在某种情况下对涂膜性能起决定性作用。助剂在粉末涂料配方中用量很少，少则万分之几多则百分之几的含量（按质量）。在粉末涂料品种中，除了特殊的电泳粉末涂料和水分散（水厚浆）粉末涂料，都是以固体粉末状存在，并以粉末状态涂装，不与溶剂和水介质接触。在溶剂型和水性涂料中使用的许多助剂，在粉末涂料中不适用。因此，在粉末涂料中能用的助剂品种明显要比溶剂型和水性涂料中的助剂品种少。然而随着粉末涂料与涂装技术的发展，根据粉末涂料品种发展和品质改进的需要，不断开发粉末涂料用新助剂品种，使粉末涂料和涂装产品增多，产品质量也有明显提高，满足了市场需要。

我国作为粉末涂料生产大国，热固性粉末涂料主要品种是环氧、聚酯环氧和聚酯粉末涂料三大类；热塑性粉末涂料的主要品种是聚乙烯。粉末涂料用主要原材料的大部分立足于国内，这里包括外资在国内投资企业；同样粉末涂料用助剂的生产也是绝大部分立足于国内，基本上满足了我国粉末涂料工业发展的需要，下面具体介绍粉末涂料用助剂的情况。

•粉末涂料用助剂应具备的条件

粉末涂料用助剂，作为涂料助剂品种之一，应具备一般涂料用助剂的共性，又由于粉末涂料的特殊性，还应具备一般涂料用助剂所没有的特殊性，比较理想的粉末涂料用助剂应具备如下条件：

（ 1 ）助剂在粉末涂料配方中的用量较少，为了使助剂在粉末涂料中充分发挥作用，在粉末涂料制造过程中容易分散均匀。

（ 2 ）助剂的化学稳定性好（除要求有化学反应性的特殊品种外），在粉末涂料的制造、贮存、运输和使用过程中，一般不与其他组成成分进行化学反应，也不容易受空气、温度和环境的影响，特别是在烘烤固化条件下，不发生副反应，稳定性好。

（ 3 ）从粉末涂料的制造工艺和贮存稳定性考虑，助剂最好是固体粉末状，并与树脂和固化剂的相容性好。当助剂为液体状时，从制造和分散性考虑，用树脂或二氧化硅等为载体，先分散在这些载体中后使用；又从粉末涂料的贮存稳定性考虑，使用量不能太多。

（ 4 ）从粉末涂料和涂膜的综合性能考虑，添加助剂能改进和提高某些性能，但不能过分地降低粉末涂料和涂膜的其它性能，也就是添加助剂的结果一定是利大于弊。

（ 5 ）从粉末涂料的配色和涂膜外观考虑，助剂最好是无色或浅色，不会使粉末和涂膜着色。

（ 6 ）从粉末涂料生产和使用人员的身体健康和环境保护考虑，助剂最好是无毒或低毒。

（7 ）从粉末涂料的成本和推广应用考虑，助剂的来源丰富，价格便宜。

•粉末涂料用助剂的品种

目前在我国粉末涂料品种按树脂品种分类时，以热固性粉末涂料为主，其中按生产量排第一位的是聚酯环氧粉末涂料；第二位是聚酯粉末涂料；第三位是环氧粉末涂料；聚氨酯粉末涂料产量很少；丙烯酸粉末涂料还没有工业化大生产。另外，热塑性的聚乙烯粉末涂料占粉末涂料总产量的8% 左右。

从粉末涂料的外观分类，使用量最多的是平纹的有光和高光粉末涂料；其次是平纹的半光、亚光和无光粉末涂料；再则是美术型的纹理型粉末涂料，这些品种包括皱纹（桔纹）、砂纹、锤纹和花纹等粉末涂料；还有金属闪光和金属光泽粉末涂料等。因为每一种树脂类型的粉末涂料都可以配制不同涂膜外观的粉末涂料，所以相互组合可以配制无数品种的粉末涂料。这些粉末涂料品种也相应地需要不同品种和组合的粉末涂料用助剂。虽然粉末涂料用助剂品种没有像溶剂型和水性涂料用助剂品种那么多，但是溶剂型和水性涂料中常用的基本助剂品种，在粉末涂料中也都有，只是品种数量少，要求不一样。在平纹的有光和高光粉末涂料配方中，必须具备的助剂品种有流平剂、光亮剂和脱气剂等。在平纹的半光、亚光和无光粉末涂料配方中，除了流平剂、光亮剂和脱气剂外，还需要消光剂或消光固化剂。当使用多种功能的流平剂时，也可以不加光亮剂。在美术型的纹理型粉末涂料配方中，一般不需要添加流平剂，但相应的需要添加纹理剂等助剂，这种纹理剂包括皱纹剂（桔纹剂）、砂纹剂、锤纹剂和花纹剂等。

在粉末涂料配方中，按涂膜外观要求必须添加上述的助剂外，根据粉末涂料和涂膜性能要求，还需要添加不同功能的助剂。如果需要改进粉末涂料的带静电性能、防结块性能和固化反应性能，需要分别添加增电剂、防结块剂（松散剂或疏松剂）和促进剂。为改进颜料和填料的分散性，添加分散剂。如果需要改进和提高涂膜耐划伤性（耐刮伤性）、抗静电性、抗变黄性和抗菌性等性能，相应的需要添加抗划伤剂（抗刮伤剂）、抗静电剂、抗变黄剂和抗菌剂等助剂。对于涂装铸铁、铸铝和热镀锌钢材等工件的粉末涂料，需要添加消泡剂等助剂。对于要求耐候性优异的粉末涂料，除了树脂、固化剂和颜料的耐候性好外，还需要添加紫外光吸收剂等助剂。为了使涂膜滑爽或防止流挂，还需添加增滑剂（滑爽剂）或防流挂剂（边缘覆盖力改进剂）等助剂。对于要求防火阻燃的粉末涂料，需要添加阻燃剂。在热塑性粉末涂料中，一般度需要添加增塑剂、防老剂等助剂。另外，为了提高粉末涂料涂膜硬度，柔韧性、耐冲击强度等性能，还可以添加增硬剂、增韧剂等助剂。

粉末涂料按涂膜外观分类时，不同类型粉末涂料常用助剂和必要时添加的助剂见表 1 。