双官能团聚酯粉末涂料消光性能的研究

第49卷第3期2019年3月

涂料工业

PAINT&COATINGS INDUSTRY

Vol.49No.3

Mar.2019双官能团聚酯粉末涂料消光性能的研究李小强匕李勇匕谢静匕林锡恩匕曾历匕彭浩民12

(1.广州擎天材料科技有限公司,广州510860；2.中国电器科学研究院有限公司，广州510300)

摘要:分析了双官能团聚酯树脂的结构及固化反应原理，研究了粉末涂料配方中双官能团聚酯树脂的酸值和轻值、消光剂和填料的种类与含量对粉末涂层消光性能的影响。结果表明:涂层的消光光泽随着双官能团聚酯树脂酸值的升高而升高，而双官能团聚酯树脂轻值的变化对涂层消光光泽影响较小;使用消光固化剂时，填料采用高光钗和沉淀顿消光效果更为优异。

关键词:消光性能;粉末涂料;双官能团聚酯；消光光泽

中图分类号:TQ637.82文献标识码：A文章编号:0253-4312(2019)03-0048-05

doi：10.12020/j.issn.0253-4312.2019.3.48

Study on Matting Properties of Bifunctional Polyester Powder

Coatings

Li Xiaoqiang1'2,Li Yong1'2,Xie Jing1'2,Lin Xi'en12,Zeng Li1-2,Peng Haomin12

(1.Guangzhou Kinte Material Technology Co.,Ltd.,Guangzhou510860,China;2.China National Electric

Apparatus Research Institute Co.,Ltd.,Guangzhou510300,China)

Abstract：The structure and curing reaction mechanism of the bifunctional polyester resin are analyzed.The effects of acid value and hydroxyl value of bifunctional polyester res­in,types and contents of matting agents and fillers on the matting properties of the powder coatings are studied.The results show that the matting property of the coating increases with the increase of the acid value of the bifunctional polyester resin,while the hydroxyl val­ue of the bifunctional polyester resin has little effect on the matting property of the coating. The matting effect is more excellent if using matting curing agent,high light barium sulfate and precipitated barium sulfate.

Key Words：matting properties;powder coatings;bifunctional polyester resin;matting gloss

粉末涂料广泛应用于家电、汽车、铝型材等领域，目前主要以高光型为主，随着人们审美观念的转变和对光污染危害的认识，消光型粉末涂料越来越受到国内外广大用户的青睐。

目前，用于户外的消光粉末涂料主要有丙烯酸类和纯聚酯类叭其消光原理基本是利用体系的不相容、固化反应速度的差异等造成涂膜微观上的粗糙表面而产生消光。丙烯酸类消光粉末涂料装饰性及耐候性好,但由于丙烯酸树脂脆性较大，使得消光涂膜的耐冲击性较差；纯聚酯类消光粉末涂料中所用聚酯树脂可分为端竣基聚酯树脂和端羟基聚酯树脂2类。端竣基聚酯树脂消光粉末涂料最常见的是

作者简介：李小强（1988—）,男，工程师，主要从事粉末涂料用聚醋树脂的研究"

李小强等:双官能因聚酯粉末涂料消光性能的研究

端竣基聚酯树脂ATGIC固化体系，该体系的消光粉末涂料光泽难以做到10%以下，且涂层流平及机械性能不是很好;端羟基聚酯树脂消光粉末涂料主要是运用高低羟干混消光法，该方法制备的消光粉末涂层各项性能都较为卓越,但其制备成本较高叫双官能团聚酯树脂同时拥有端竣基和端羟基,2种官能团的存在为制备消光粉末涂料提供了更多配方变化的可能性，可制备由于存在多重固化而形成的交联互穿网络消光涂层，且此消光粉末涂料可结合端竣基聚酯树脂和端轻基聚酯树脂两者的性能优势。本文从双官能团聚酯树脂的固化原理出发，分析了酸值、轻值、消光剂与填料的种类和含量对双官能团聚酯树脂消光涂层性能的影响。

1实验部分

1.1主要原材料

双官能团聚酯树脂：广州擎天材料科技有限公司；TGIC、封闭异氤酸酯（B1530）、径烷基酰胺（H A A）、钛白粉、消光顿、高光顿、沉淀顿、流平剂、安息香、炭黑、消光剂A9、消光剂XG628、环氧丙烯酸树脂H M3O8：工业级,市售。

1.2粉末涂料及涂层的制备

按照表1配方进行配料。

表1粉末涂料基本配方

Table1Formulation of powder coatings

双官能团聚酯树脂200

TGIC(1)7~15

B153016-38

硫酸顿150

流平剂 2.4

安息香 1.2

炭黑 2.5

消光剂18.5

注：（D—使用环氧丙烯酸树脂时不加TGICo

制粉工艺:配料、预混、挤出、破碎、过筛、粉末涂料。制备得到的粉末涂料采用静电喷涂后在200七/10~15 min条件下固化得到涂层撚后进行相关性能检测。

1.3双官能团聚酯树脂固化反应原理

在双官能团聚酯树脂固化过程中，封闭的异氧酸酯（B1530）先解封闭叫然后与双官能团聚酯树脂的羟基反应，而TGIC与其竣基反应，最后交联成目标产物，如图1所示。双官能团聚酯树脂相比于普通的端竣基聚酯树脂，固化后分子中引入了较多氨酯键，故其耐化学性好,而氨酯键的存在又使得大分子间形成了氢键,故其机械性能突出。

O H H O

⑴封闭异氨酸酯解封R,—C—N—R—N—C—R,------►

⑵固化反应

O=C=N—R—N=C=O+R2H

NH

R

交联成网

图I双官能团聚酯树脂固化反应

Fig.1Curing reaction of bifunctional polyester resin

1.4测试与表征

聚酯树脂酸值按GB/T6743—2008测定；轻值按GB/T12008.3—2009测定；黏度按GB/T9751.1-2008测定；胶化时间按GB/T16995—1997测定；水平流动性按GBfr6554—1986测定;外观为目测;手感为触摸；光泽按GBfT9754—2007测定；采用Perkin Elmer Spectrum65傅里叶变换红外光谱仪进行红外表征（KBr压片）。

2结果与讨论

2.1红外表征

双官能团聚酯树脂及其透明涂膜红外光谱如图2所示。

从图2可以看到,双官能团聚酯树脂在3537cm'处出现了一OH的伸缩振动吸收峰.而双官能团聚酯树脂固化后的透明涂膜在3398cm"处出现了一NH