耐热环氧粉末涂料配方分析
环氧等基料粉末涂料的配方组成
环氧等基料粉末涂料的配方组成1、环氧树脂粉末体系绝大多数装饰性环氧树脂粉末涂料都是双酚A型环氧树脂,环氧当量为680~750,所用固化剂有多种,如胺、酰胺、酚、有机酸(酐)、有机酸盐及其加成物。
最常用的固化剂是双氰胺(DICY)、甲苯基二胍(OTB),加速双酚A,双酚A环氧加成物和有机酸盐(用于低光粉末)。
如果采用EEW超出680~750范围的双酚A环氧树脂,则树脂/固化剂比应当作适当调整。
有时采用EEW低于650的双酚A环氧树脂制备低温固化的粉末涂料 (固化温度低于250°F,121℃),但是这种树脂的玻璃化温度Tg很低(可能低于100°F,38℃),影响了体系的贮存稳定性(熔结稳定性)。
有时采用EEW900~1000和EEWl600~1800)的双酚A环氧树脂制备特殊效果的粉末涂料,如花纹粉末涂料,它们可以单独使用.但更多的是与EEW680~750的双酚A环氧树脂配合使用,EEW越高意味着固化涂膜的交联密度越低,因此涂膜的耐化学品性、尤其是耐溶剂性比较差。
双酚A环氧树脂的官能度为2,也就是说在分子链端只有2个反应性环氧基,线性酚醛树脂、甲阶酚醛树脂与双酚F环氧树脂的反应活性要更强一些,这些树脂分子中的反应性基团大于2个,固化时的交联密度更高,因此涂膜的耐化学品性更高。
据中国环氧树脂行业协会()专家介绍,通常多官能度环氧树脂要比双酚A环氧树脂贵,因此为了降低成本,有时采用双酚A和线性酚醛环氧树脂配伍,使涂料体系的总体性能良好,同时原材料成本比较合理。
双酚A、线性酚醛环氧树脂和双酚F环氧树脂都不耐UV光照射,因此均不能用于配制户外耐久性粉末涂料,当然,氢化双酚A环氧树脂除外。
2、环氧,聚酯混合型粉末体系装饰性粉末涂料中大多数混合型体系都是采用羧基聚酯 /EEW680~750的环氧树脂混合比为50:50、60:40、70:30配制而成的,有时混合比会比之更高。
据中国环氧树脂行业协会 ()专家介绍,羧基聚酯的酸值决定了聚酯,环氧的混合比,北美地区采用的混合型羧基聚酯树脂多半含有催化剂,这种催化剂主要用于在320°F(160℃)~400°F(204℃)条件下加速固化反应的进行。
耐高温粉末涂料配方
耐高温粉末涂料配方在工业领域中,耐高温粉末涂料是一种广泛应用的涂料种类。
它具有高度的附着力、耐高温性能、抗腐蚀性能以及较好的光泽度。
耐高温粉末涂料的制备需要配方中的各种原材料,下面将介绍一种适用于耐高温粉末涂料的配方。
一、基础树脂耐高温粉末涂料的基础树脂是一种聚酯树脂,具有良好的粘附性、韧性和强度。
在配方中,一般以环氧乙烷和环氧丙烷为原料,通过聚合反应制备出聚酯树脂。
聚酯树脂的质量直接关系到涂膜的性能,因此需要掌握好制备聚酯树脂的工艺。
二、耐高温填料耐高温填料是用于增加涂层的硬度、耐磨性、耐高温性能的一种材料。
常见的耐高温填料有氧化铝、氧化硅、硅酸盐等。
在配方中,填料的含量一般控制在20%-30%之间,过高或过低都会影响涂层的性能。
三、颜料颜料是用于涂膜色彩的一种材料。
在耐高温粉末涂料中,颜料的选择应当符合耐高温性能的要求。
一般选择高温稳定性好的有机颜料或无机颜料。
颜料的含量一般控制在10%-15%之间。
四、硬化剂硬化剂是耐高温粉末涂料中的关键成分,它能够使涂料在高温下形成牢固的涂层。
在配方中,硬化剂的种类和含量选择要根据树脂种类和涂膜性能要求来确定。
常用的硬化剂有脲醛树脂、异氰酸酯等。
五、流平剂流平剂是一种能够使涂层表面变得平滑的材料。
在耐高温粉末涂料中,流平剂的添加能够改善涂层表面的光泽度和平滑度。
常用的流平剂有氟碳聚合物、硅油等。
六、助剂助剂是用于改善涂层性能和加工性能的一种材料。
在配方中,常用的助剂有消泡剂、增稠剂、防抱剂等。
这些助剂的选择和添加量需要根据涂料性质和加工要求来确定。
以上是一种适用于耐高温粉末涂料的配方。
在实际制备过程中,需要根据具体情况进行调整和优化,以达到最佳的涂料性能和加工效果。
同时,制备过程中需要注意安全和环保,避免对环境造成污染。
耐高温环氧树脂配方
耐高温环氧树脂配方
耐高温环氧树脂配方是一种高性能的材料,广泛应用于航空、航天、
电子、汽车等领域。
它具有优异的耐高温性能、耐化学腐蚀性能、机
械强度高等特点,是一种不可替代的重要材料。
耐高温环氧树脂配方的主要成分是环氧树脂和固化剂。
环氧树脂是一
种高分子化合物,具有优异的耐化学腐蚀性能和机械强度,但是在高
温下容易软化和熔化。
为了提高环氧树脂的耐高温性能,需要添加一
些特殊的固化剂。
常用的固化剂有胺类、酸酐类、酰胺类等。
其中,胺类固化剂是最常
用的一种,因为它具有反应速度快、固化度高、成本低等优点。
但是,胺类固化剂也有一些缺点,比如固化后的环氧树脂容易出现黄变、脆
化等问题。
为了解决这些问题,可以采用一些改性剂来改善环氧树脂的性能。
常
用的改性剂有酚醛树脂、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺等。
这些改性剂可以
提高环氧树脂的耐高温性能、耐化学腐蚀性能、机械强度等方面的性能。
除了固化剂和改性剂外,还可以添加一些填料来改善环氧树脂的性能。
常用的填料有硅酸盐、碳纤维、玻璃纤维等。
这些填料可以提高环氧
树脂的机械强度、耐磨性、耐冲击性等方面的性能。
总之,耐高温环氧树脂配方是一种复杂的体系,需要根据具体的应用
要求来进行配方设计。
在配方设计过程中,需要考虑环氧树脂的性能、固化剂的选择、改性剂的添加、填料的选择等因素。
只有在这些因素
的综合考虑下,才能得到一种优异的耐高温环氧树脂配方。
环氧粉末的主要成分
环氧粉末的主要成分环氧粉末是一种新型的涂料材料,由环氧树脂和固化剂等组成。
环氧树脂是环氧粉末的主要成分之一,它具有优异的耐化学品腐蚀性能和优良的粘结性能。
固化剂则是环氧树脂固化的关键组分,可以使环氧树脂在一定条件下迅速固化成膜。
环氧树脂是一种由环氧基团(-O-)和氧原子(O)构成的高分子化合物。
它具有很强的耐化学品腐蚀性能和优良的电绝缘性能,因此广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。
环氧树脂还具有良好的机械性能和耐热性能,能够在高温环境下保持稳定。
此外,环氧树脂还具有良好的耐候性,能够长时间保持颜色和光泽。
固化剂是环氧粉末的另一个重要成分,它能够与环氧树脂发生化学反应,使其固化成膜。
常用的固化剂有胺类、酸酐类和酸酯类等。
胺类固化剂是最常用的环氧树脂固化剂,常见的有乙二胺、三乙烯四胺等。
酸酐类固化剂是一种无色无味的固体,能够与环氧树脂发生酸酐开环反应,形成交联结构。
酸酯类固化剂则是一种有机酸酯,能够与环氧树脂发生酯化反应,形成交联结构。
除了环氧树脂和固化剂,环氧粉末还可以添加一些辅助成分,如填料、助剂和颜料等。
填料可以增加环氧粉末的强度和硬度,改善涂膜的物理性能。
常见的填料有二氧化硅、铝粉、玻璃纤维等。
助剂可以改善环氧粉末的流动性和涂覆性能,常用的助剂有流平剂、消泡剂等。
颜料可以给环氧粉末涂膜以丰富的颜色,常用的颜料有钛白粉、氧化铁等。
环氧粉末具有很多优点,首先,它具有良好的附着力和抗冲击性能,可以在各种基材上形成坚固的涂膜。
其次,环氧粉末具有优异的耐化学品腐蚀性能和耐候性能,能够长时间保持涂膜的颜色和光泽。
此外,环氧粉末还具有较高的机械性能和耐热性能,能够在恶劣环境下保持稳定。
在应用方面,环氧粉末广泛应用于金属和非金属表面的防腐涂装、汽车、船舶、电子产品等领域。
由于环氧粉末具有良好的耐化学品腐蚀性能和耐候性能,它可以有效保护金属和非金属表面不受化学品和气候因素的侵蚀。
同时,环氧粉末具有优异的粘结性能,能够在各种基材上形成坚固的涂膜,提高产品的使用寿命。
粉末涂料的配方设计 (1)
粉末涂料的配方设计粉末涂料应用十分普及,在许多领域正在逐步替代含溶剂涂料等传统涂料,几十年的发展,粉末涂料技术已很成熟,这里简要介绍基本配方(通用型)设计和部分重点市场的配方设计(实用型)、试验过程等。
一、粉末涂料基本配方设计要点1、环氧型粉末涂料环氧粉末是热固性粉末最早研发和形成市场的粉末品种,一般是基于双酚A型环氧树脂,按照常见的看法。
环氧粉末分为功能型和装饰型两类。
、功能型环氧粉末近年来发展迅速,主要应用在防腐(输油输气、管件和阀件、钢筋等)领域、电子(元件等)和电气领域(汇流排和母线等)。
功能型环氧粉末的基础树脂除双酚A型环氧树脂,也经常采用改性环氧如酚醛环氧树脂、橡胶弹性体环氧树脂等,具体在后面“功能型环氧粉末”有较具体的叙述。
装饰性环氧粉末目前并不普及,一般应用于特殊效果如水纹(绵绵漆)和裂纹粉末、浴室把手罩光透明粉和铸铁件表面花纹(如缝纫机机头用皱纹)等。
凡是在一定温度(110~200℃)下能与环氧基反应的化合物,都可以作为环氧粉末的固化剂,而事实上适合环氧粉末的固化剂主要品种有胺类(双氰胺、改性或加速双氰胺),酸酐(芳香族酸酐、脂环族酸酐等)酰肼(葵二酸二酰肼、己二酸二酰肼等)、咪唑类(往往作促进剂)和有机酚类固化剂等几类,根据不同的技术要求而选择相应的固化剂,同时要选择合适的固化促进剂配合,满足各种实际需要和固化条件,促进剂也有很多种类,如乙酰丙酮金属盐【M (AA)n】、三苯基膦(TPP)及其鏻盐、芳基异氰酸酯的加成物(取代脲)、2-苯基咪唑啉以及二甲基咪唑等。
2、环氧/聚酯型(混合型)粉末当前在国内还是生产量最大和使用面最宽的品种。
配方设计主要从涂层各项性能要求和售价成本入手。
相关技术和配方在前后有关章节中有具体说明。
二、常见配方实用型主要以耐候性粉末、白色家用电器粉末(以微波炉为例)、基础美术型粉末、户内外高透明粉末为基本内容,针对功能型粉末再作重点介绍,这是由于功能型粉末(以环氧粉末为主)实际应用领域和市场近来扩展很快,用途和性能不断提高,是目前重要的研发方向之一,同时也是能够取得较好经济效益的重要途径。
环氧树脂粉末涂料的制法
环氧 - 聚酯粉末涂料配方 质量分数 / % 聚酯树脂 ( Crylcoat 3005) 环氧树脂 ( Aradite G T - 7013) 流平剂 ( Modaflow Powder 2000) 二氧化钛 ( R- 902) 安息香 合 计 0. 50 100. 00 0. 79 28. 15 40. 21 杜邦产品 1. 35 1. 93 28. 00 40. 00 汽巴 - 嘉基 产品 Solutia 产品 42. 00 份 / 100 份树 脂 60. 00 联碳产品 备 注
片机压片、 冷却、 破碎。 送入 ACM 磨 ( 粉碎 机 ) , 粉碎 和分 级 同时进行。然后用旋 风分离器 分离出 过细粉 末 , 用 袋滤器 捕 集超细粉末。经旋风 分离器收 集的产 品过高 频振荡 振动筛 , 制得所需粉末涂料。
4
产品规格
粉末性能 细度 胶化时间 ( 200 流动性 ( 200 外观 ) /s ) / mm 180 目通过 120~ 300 24 5~ 26 5 均匀 , 无色差 ) / min 20 50~ 150 90 2H 100/ 100 0~ 1 优 , 24 h, 用酒精擦)
实用技术
环氧树脂粉末涂料的制法
1 主要原料及其消耗定额
1 1 环氧树脂粉末涂料配方 质量分数 / % 环氧树脂 ( DER- 663U ) 改性双氰胺 ( Epon P108) 流平剂( Modaflow Powder 二氧化钛 ( R- 902) 安息香 合 1 2 计 0. 50 100. 00 0. 79 ) 31. 66 49. 78 杜邦产品 0. 84 1. 32 Solutia 产品 3. 40 5. 35 壳牌产品 63. 60 份 / 100 份树脂 100. 00 陶氏化学产品 备 注 19% ) 中 , 然后将该混合组分粉碎到颗粒 粒径为 3~ 5 mm 。将 其余的树脂 ( 占配 方树 脂总 量的 87% ~ 81% ) 也 同样 粗粉 碎 到颗粒粒径为 3~ 5 mm 。按 配方 , 将全部 组分在 高速混 合机 中预混合 1~ 5 min, 然后将此均匀 混合物 加到单 螺杆或 双螺 杆挤出机 中 挤 压。机 腔 温 度 为 75 ~ 85 95 , 挤出头温度为 。物料平均滞 留时间 不超 过 60 s。将 挤出 物经 冷却 压
耐高温粉末涂料配方(g)
新型功能性填充料--空心微珠在耐高温粉末涂料中应用(配方)
空心微珠是一种新的功能性填料,今年,空心微珠在粉末涂料使用的特点才被发现并利用,目前国内数家知名粉末涂料公司已批量生产,客户反馈非常好,特点如下:空心微珠是一种厚壁球型体,流动性好,硬度达莫氏5-7,耐温高达1400度以上,其硅酸铝的材料组成使其有很好的耐酸碱腐蚀性能
加了空心微珠的粉末涂料,流动性能可大大提高,柔韧性好、手感好,防腐性能、抗划伤性能有显著提高,加入一定量时有哑光效果,可减少消光剂用量大大降低成本。
建议使用比例为5—15%,下面是耐高温粉末涂料配方及测试数据,以供参考:
耐高温粉末涂料配方(g)
原材料配方
改性树脂500
固化剂26
云母粉160
滑石粉198
空心微珠150
消泡剂 5
流平剂8.5
耐高温颜料24
其他助剂 1.5
耐高温粉末涂料性能指标
检验项目性能指标
外观黑色,微细桔纹
耐冲35
60度光泽33
涂膜厚度/微米50
铅笔硬度5H
柔韧性/mm 4
划格附着力/级 2
耐热性450度下长时间、500度以下短时间
无开裂、鼓泡,颜色有轻微变化
甲乙酮来回擦拭200次无失光、软化
耐酸性(5%HCL)300h无褪色、起泡、脱落
耐碱性(5%NaOH)300h无褪色、起泡、脱落
生产工艺流程图:
树脂、固化剂、颜填料、助剂等——预混合——熔融挤出—
—冷却、压片——微细粉碎——过筛、分级——成品、包装。
耐高温粉末涂料的分类及主要成分
耐高温粉末涂料的分类及主要成分热固性耐高温粉末涂料系统,聚合物一般是低分子量的单体,在受热时熔化流动,同时发生化学反应固化即固化或交联。
反应完全后,不能象热塑性材料一样重新熔化成塑料状态。
粉末的树酯和固化剂的官能团之间发生交联反应。
要让涂膜光滑连续,在固化前聚合物必须流平成连续平整的膜。
粉末配方变化就是寻找软化温度与融熔粘度之间或熔化性能与交联速度之间的平衡点。
与溶剂型油漆相似,热固性粉末耐高温粉末涂料配方能设计出高和低光泽的装饰耐高温粉末涂料,铝粉,铜铜或金属色,砂纹,垂纹等效果。
粉末成分—热固性粉末耐高温粉末涂料的基本成分:聚合物硬化剂,催化剂,交联剂或固化剂流平剂这些成分选择将影响到:涂膜性能。
如光泽,颜色,硬度,延展性,附着力和耐化学品性能。
涂装技术。
固化温度和时间。
聚合物—粉末耐高温粉末涂料使用固体树酯。
选择合适的等级至关重要,它影响熔点,流平和涂膜性能。
树酯软化点通常70-110OC。
低熔点树酯将使粉末储存易结团和固化时边角披覆力差。
相反,高熔点树酯将使粉末固化时流平差和桔皮,但是边角披覆力好。
另外如果生产时需要较高的押出温度,硬化剂可能与聚合物开始反应。
硬化剂,催化剂,交联剂或固化剂-生产,涂装,固化等方法和涂膜需要性能都影响到固化剂跟聚合物的种类选择。
硬化剂应该室温不反应,100OC开始反应, 100-180OC反应完全。
反应不能太快以让熔化树酯充分流平,但是考虑到经济效益也须避免固化时间太长。
色料和填充剂 - 现今液体耐高温粉末涂料用的色料可以用在粉末耐高温粉末涂料,它们对化学品惰性,耐光和耐热性能高。
二氧化钛在生产白色,彩色和浅色中使用。
碳黑用于黑色和灰色。
现今越来越强调选用有机色料来减少重金属如铅的使用,然而个别很鲜艳颜色同时使用各种有机和无机色料。
一些有机红色料制程中容易反应失去原有的彩度,应谨慎选择保证品质稳定性。
添加铝粉和铜粉形成金属效果。
一些无机填充剂不会降低光泽,流平或物理涂膜性能,可以单独加入。
耐热粉末涂料配方及性能
耐热粉末涂料配方及性能首先,树脂是耐热粉末涂料中最重要的组分之一、耐热粉末涂料通常使用热固性树脂,如环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等。
这些树脂具有较高的耐热性,能够在高温下稳定性地固化。
其次,填料在耐热粉末涂料中发挥着重要的作用。
填料能够提高涂料的耐热性和机械性能,降低热膨胀系数。
常用的填料包括氧化铝、二氧化硅、纳米硅等。
这些填料具有高温稳定性和耐腐蚀性,能够增加涂层的耐久性。
此外,固化剂也是耐热粉末涂料中一个重要的组分。
固化剂能够使树脂在高温下发生化学反应,形成致密的涂层结构。
常用的固化剂有异氰酸酯、多元酸酐等。
不同的固化剂对涂膜的硬度、粘结力、耐化学性等性能有着不同的影响。
除了上述的主要组分,耐热粉末涂料还可能包含一些辅助剂和添加剂。
辅助剂如流平剂、消泡剂等有助于提高涂料的加工性能。
添加剂如抗氧剂、紫外吸收剂等能够增加涂层的耐候性和抗老化性能。
在性能方面,耐热粉末涂料具有以下特点:1.耐高温性能:耐热粉末涂料能在高温条件下长期保持良好的性能,常见的耐热温度可达到200℃以上。
2.耐腐蚀性能:耐热粉末涂料具有较好的化学稳定性和耐腐蚀性,能够抵抗酸、碱等腐蚀介质的侵蚀。
3.机械性能:耐热粉末涂料具有良好的硬度、强度和韧性,能够保护被涂物免受外界的损伤。
4.耐候性能:耐热粉末涂料具有良好的耐候性和抗紫外线性能,能够长期抵御气候变化和日光的影响。
5.耐化学性能:耐热粉末涂料能够抵抗各种化学介质的侵蚀,如酸、碱、溶剂等。
6.环保性能:耐热粉末涂料不含有机溶剂,具有低挥发性和无毒性,对环境友好。
总之,耐热粉末涂料具有良好的耐高温性能、耐腐蚀性能、机械性能、耐候性能和耐化学性能等,是一种理想的涂料选择。
其配方和性能的优化,能够满足不同领域和应用对高温涂层的需求。
耐高温涂料配方分析成分分析
耐高温涂料配方分析成分分析耐高温涂料是一种特殊的涂料,能够在高温环境下保持其性能和外观。
它被广泛应用于各种高温工业设备和建筑材料表面,以提高耐热性和保护材料。
本文将探讨耐高温涂料的配方分析和成分分析,以了解其制备方法和性能。
首先,耐高温涂料的配方分析是指确定其组成以及所需成分的比例和配比。
通常,耐高温涂料由以下几个基本组成部分构成:树脂基体、填料、助剂和溶剂。
树脂基体是耐高温涂料的主要成分之一,它起到提供涂料的粘结和保护性能的作用。
常用的树脂基体包括丙烯酸树脂、醇酸改性树脂和酚醛树脂。
这些树脂具有较高的耐高温性能和化学稳定性,能够在高温环境下保持涂料的性能。
填料在耐高温涂料中起到增强涂膜硬度和耐热性的作用。
常见的填料包括高温陶瓷粉体、纳米氧化铝和高温颜料。
这些填料具有很高的熔点和耐高温性能,能够在高温下保持涂料的稳定性和保护性能。
助剂是为了改善涂料性能而添加的辅助成分。
常见的助剂包括防锈剂、增稠剂和抗氧化剂。
防锈剂能够提供耐腐蚀性能,增稠剂用于调节涂料的粘度和流动性,抗氧化剂可以延长涂料的使用寿命。
溶剂在涂料中起溶解固体成分、调节涂料粘度和促进干燥的作用。
常见的溶剂有丙酮、二甲基甲酰胺和醇类溶剂。
这些溶剂具有良好的赋型能力,能够在涂料中溶解树脂基体和助剂,并在涂料干燥后迅速挥发。
其次,对耐高温涂料的成分进行分析有助于了解其性能和应用领域。
通过对涂料的化学成分进行定性和定量分析,可以确定其耐高温性能和耐腐蚀性能。
例如,通过利用红外光谱和质谱仪等表征技术,可以确定涂料中的树脂基体和填料的类型和含量。
红外光谱可以根据吸收峰和波长的变化确定涂料中的官能团和化学键的存在,从而判断树脂基体和填料的种类。
质谱仪则可以通过对涂料样品进行质谱分析,确定其分子量和分子结构。
此外,利用热失重分析和热重分析等热性能测试方法,可以评估涂料的耐高温性能。
热失重分析可以测量涂料在升温过程中的质量损失,从而确定其热分解温度和热稳定性。
耐高温环氧树脂配方
耐高温环氧树脂配方简介耐高温环氧树脂是一种具有优异耐热性能的聚合物材料,广泛应用于高温环境下的保护涂料、电子封装、复合材料等领域。
本文将深入探讨耐高温环氧树脂的配方设计与优化,以提高其性能和适应性。
一、环氧树脂基本知识1.1 环氧树脂特点环氧树脂是一种热固性树脂,其具有优异的耐热性、耐化学性、绝缘性以及强度和刚度。
它由环氧树脂和固化剂混合而成,在一定的温度和时间下能够形成坚固的化学链结构。
1.2 环氧树脂配方的重要性环氧树脂的性能直接受到其配方的影响,合理设计和优化配方能够提高树脂的耐高温性能、机械性能和稳定性。
二、耐高温环氧树脂配方设计原则2.1 选择适合的环氧树脂根据具体的应用要求,选择具有高温稳定性的环氧树脂。
常用的高温环氧树脂有苯环氧树脂、酚醛环氧树脂等。
2.2 选择合适的固化剂固化剂对于提高环氧树脂的耐高温性能至关重要,它能够与环氧树脂发生反应形成三维网络结构。
常用的固化剂有酸酐类和胺类,如四甲基丙烯酸酐和聚酰胺等。
2.3 添加耐高温填料耐高温填料的加入可以降低环氧树脂的热膨胀系数和增加其热导率,提高其耐高温性能。
常用的填料有陶瓷颗粒、金属粉末等。
2.4 调整配方比例根据具体要求,合理调整环氧树脂、固化剂和填料的配比,以达到预期的耐高温性能。
同时要考虑配方稳定性和加工工艺。
三、环氧树脂配方优化与改进3.1 添加助剂提高耐高温性能在环氧树脂配方中,添加助剂可以改善树脂的加工性能、耐热性能和耐候性能。
常用的助剂有热稳定剂、抗氧剂和阻燃剂等。
3.2 控制固化反应条件固化反应的时间和温度对于环氧树脂的性能具有重要影响。
合理控制固化反应条件,可以提高树脂的耐高温性能和力学性能。
3.3 评估和测试树脂性能在配方改进后,对环氧树脂进行性能评估和测试十分必要。
常用的测试方法有热失重分析、热膨胀系数测定和力学性能测试等。
3.4 环境友好型配方设计在环境保护意识增强的背景下,环境友好型配方设计也是研究的重点。
耐热环氧粉末涂料的性能要求以及生产
0、前言耐热粉末涂料是指能长期经受200℃以上高温,涂膜不变色、不破坏,仍能保持适当物理力学性能的保护性粉末涂料。
有机硅粉末涂料的耐热性能比较高,但其价格高,初期外观及机械性能不太好,固化温度高,而且要获得长期耐400°以上高温的涂膜相当困难。
环氧树脂本身的耐热性能虽然比有机硅树脂差,但是它的性能比较全面;通过改性和加入适当的固化剂及颜填料,同样可以得到较好的耐热性能。
因此,耐热环氧粉末涂料得到广泛的应用。
1、耐热环氧粉末涂料的性能要求1.1耐热性耐热性是*重要的性能指标,有些产品不一定长期在某一高温下使用,因此,耐热性又可分为长期和短期两种。
根据使用对象及其它方面的性能要求,选择恰当的改性环氧树脂,固化剂和颜填料,才能达到价廉物美的目的。
1.2机械性能包括初期和后期的机械性能。
由于固化剂和颜填料的选用上受到一定的限制,其机械性能比一般粉末涂料的要求可略为降低;但后期机械性能不能降低太多,这点是很重要的。
1.3防腐性能(包括耐化学性能)环氧树脂的防腐性能比较好,因此,环氧粉末涂料完全能达到这方面的要求。
1.4外观包括平整度、光泽,颜色等性能。
平整度可根据使用对象不同而有所区别。
一般应允许有轻微的桔皮。
光泽大都要求平光和亚光,这是完全可以达到的。
至于颜色,特别是浅颜色,要做到一点不变比较困难。
可适当加入抗氧剂和受阻胺等加以解决。
1.5贮存稳定性由于不是高温快固,而且选用树脂的Tg较高,因此贮存稳定性应该是没有问题的。
2耐热环氧粉末涂料的原料2.1环氧树脂种类的选择一般采用双酚A环氧树脂。
其它耐热性好的环氧树脂有:(1)双酚A酚醛环氧溶点65℃,环氧当量201,Tg=224℃;综合性能良好。
结构式为:耐热环氧粉末涂料的性能要求以及生产(2)萘环酚醛型环氧熔点110~115℃,环氧当量240~275,Tg=300℃。
熔融粘度低,粘结力强。
结构式为:耐热环氧粉末涂料的性能要求以及生产(3)二苯型环氧[YX-4020H(日本油化シエ/C)]结构式为:耐热环氧粉末涂料的性能要求以及生产(4)4-4'-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺(TGDDM)[ELM434(日本住友化工)]环氧当量117~134,*高Tg=240℃。
耐热环氧粉末涂料
第4 6卷第 5期 20 0 8年 5 月
上 海 涂 料
S HANGHAI AT NGS C0 I
Vo . 1 46No 5 .
Ma . 0 8 y2 0
耐 热 环 氧粉 末 涂料
何 穗 泉
摘 要:用不 同种类环氧树脂 , 或加 以改性 , 并选用适 当的 固化剂和颜填料, 可以制备成性能比较
( 2)萘 环酚 醛 型环氧 熔 点 10 15 【,环 氧 当 量 2 0 2 5 T = 0 = 1— 1 = c 4  ̄7 , g 3 c。 【
熔 融 粘度低 , 粘结 力 强 。
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上海涂料
第 4 卷 6
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22 环 氧树 脂的 改性 . 221 有机 硅树 脂 改性 . .
匀后脱除溶剂 , 升温至 10c 3 c反应 1 , 冷却后即可。 h 纳米蒙脱土改性环氧树脂也可提高环氧树脂的耐
热性 能和 阻燃性 能 。
24 固化 剂 的选择 .
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0 前 言
耐 热粉 末 涂 料 是 指 能 长 期 经 受 20【以上 高 温 , 0 = c
涂膜 不 变 色 、 破 坏 , 能 保 持适 当物 理 力学 性 能 的 不 仍 保 护 性粉末 涂料 。
包括平整度 、 光泽 , 色等性能。 颜 平整度可根据
使 用 对 象 不 同而 有 所 区 别 。一 般 应 允 许 有 轻 微 的桔 皮 。光泽 大都要 求平 光 和亚 光 , 这是 完全 可 以达 到 的。
耐热率 % /
力之 比 。
环氧粉末涂料
环氧粉末涂料粉末涂料不含溶剂,不污染大气,较不易引起火灾。
粉末涂料不需要底漆,一次施工即可获得较厚的耐蚀漆膜,具有安全性和经济性。
但粉末涂料需要高温烘烤,咸泳雨不太大而耐烘烤的物体上。
在热固性粉末涂料中,环氧粉末涂料应用最早,其图层附着力、耐腐蚀性及坚韧性均优良。
粉末涂料用的环氧树脂采用环氧当量为700~1000之间的固体树脂,接近于我国旧称的604等。
炎热地区可采用软化点较高者,以免粉末在贮存期间粘连结块,寒冷地区可采用软化点较低者,以利漆膜流平。
一、双氰胺固化环氧粉末涂料这是广泛应用的环氧粉末涂料,固化剂除双氰胺外还加有少量促进剂(如2-甲基咪唑或2-苯基咪唑)以降低烘温、缩短时间,故称为“加速双氰胺”,也有采用“取代双氰胺”作为固化剂。
推荐配方以上配料经搅匀后,再经挤压均匀,冷却、粗碎、磨细、筛分,即得粉末涂料。
以上涂料用经典喷涂(或流化床施工)经150~180℃烘15分钟,可得良好坚韧的涂层。
另一种双氰胺系固化剂成为“取代双氰胺”典型的如Ciba公司的固化剂HT2844,与环氧树脂混溶性好,漆膜透明光亮。
二、酚醛固化环氧粉末涂料酚醛固化剂是用多量的酚与较少量的甲醛或环氧氯丙烷缩合成热塑性的树脂,装饰性差,但保护功能优良,其中又可分为两种类型:1.酚甲醛或邻甲酚甲醛型酚甲醛或邻甲酚甲醛型固化剂耐化学品、耐腐蚀及耐热水好,稍脆。
2.线型酚醛树脂线型酚醛树脂的弹性好,是由多量的双酚A与较少量的环氧氯丙烷反应而成,两端为酚羟基:典型的商品如Ciba公司的固化剂HT2932,软化点为75~85℃,每100g7004环氧树脂需此固化剂约31g。
酚醛树脂与环氧树脂的固化反应如下:以上第一种酚甲醛或邻甲酚甲醛树脂中的酚羟基密度高,与环氧树脂固化后的交联密度高,故抗腐蚀性优良。
第二种线型酚醛树脂的中间结构近似于通常的环氧树脂,但端基为两个酚羟基,间距远,故交联后漆膜挠性优良,可用作钢管涂料,也用做钢筋涂料,不仅耐腐蚀,而且耐弯曲、耐冲击。
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耐热环氧粉末涂料配方分析
耐热粉末涂料是指能长期经受200℃以上高温,涂膜不变色、不破坏,仍能保持适当物理力学性能的保护性粉末涂料。
有机硅粉末涂料的耐热性能比较高,但其价格高,初期外观及机械性能不太好,固化温度高,而且要获得长期耐400°以上高温的涂膜相当困难。
环氧树脂本身的耐热性能虽然比有机硅树脂差,但是它的性能比较全面;通过改性和加入适当的固化剂及颜填料,同样可以得到较好的耐热性能。
因此,耐热环氧粉末涂料得到广泛的应用。
1耐热环氧粉末涂料的性能要求
1.1耐热性
耐热性是最重要的性能指标,有些产品不一定长期在某一高温下使用,因此,耐热性又可分为长期和短期两种。
根据使用对象及其它方面的性能要求,选择恰当的改性环氧树脂,固化剂和颜填料,才能达到价廉物美的目的。
1.2机械性能
包括初期和后期的机械性能。
由于固化剂和颜填料的选用上受到一定的限制,其机械性能比一般粉末涂料的要求可略为降低;但后期机械性能不能降低太多,这点是很重要的。
1.3防腐性能(包括耐化学性能)
环氧树脂的防腐性能比较好,因此,环氧粉末涂料完全能达到这方面的要求。
1.4外观
包括平整度、光泽,颜色等性能。
平整度可根据使用对象不同而有所区别。
一般应允许有轻微的桔皮。
光泽大都要求平光和亚光,这是完全可以达到的。
至于颜色,特别是浅颜色,要做到一点不变比较困难。
可适当加入抗氧剂和受阻胺等加以解决。
1.5贮存稳定性
由于不是高温快固,而且选用树脂的Tg较高,因此贮存稳定性应该是没有问题的。
2耐热环氧粉末涂料的原料
2.1环氧树脂种类的选择
一般采用双酚A环氧树脂。
其它耐热性好的环氧树脂有:
(1)双酚A酚醛环氧
溶点65℃,环氧当量201,Tg=224℃;综合性能良好。
结构式为:
双酚A 酚醛环氧结构式
(2)萘环酚醛型环氧
熔点110~115℃,环氧当量240~275,Tg=300℃。
熔融粘度低,粘结力强。
结构式为:
萘环酚醛型环氧结构式
(3)二苯型环氧结构式为:
二苯型环氧结构式
(4)4-4'-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺(TGDDM)
环氧当量117~134,最高Tg=240℃。
结构式为:
2.2环氧树脂的改性
2.2.1有机硅树脂改性
聚硅氧烷改性环氧树脂,既能降低环氧树脂的内应力,又能增加环氧树脂的柔韧性和耐高温性能。
通过聚硅氧烷的活性端基(Si—OH,—NH 2,烷氧基等)与环氧树脂的环氧基、羟
基反应,生成嵌段高聚物。
例如,将环氧树脂的环己酮溶液与活性有机硅的二甲苯溶液加入三口烧瓶中,加入催化剂三乙酰丙酮铝,升温至回流温度,反应完成后,减压蒸出溶剂,即得有机硅改性环氧树脂。
将环氧树脂与甲基苯基硅树脂机械混合,也可达到改性的目的。
例如:
甲基苯基硅树脂粉(100~250目)100份
环氧树脂(100~250目)45份
铅玻璃粉(熔点450℃,200~400目)150份
Fe 2O 3(1μm)3份
所得粉末涂料能经受500~700℃高温不剥落。
2.2.2苹果酰胺(malamide)化合物改性
苹果酰胺化合物的结构式为:
苹果酰胺化合物的结构式
苹果酰胺改性环氧粉末涂料配方及性能如下:
苹果酰胺化合物30份
环氧树脂70份
线型甲酚醛树脂50份
二甲基咪唑2份
耐结块性良好
初期剪断接着力/(kg·cm-2)150
耐热率*/%80
*:试片经200℃放置1000h后测定剪断接着力与初期剪断接着力之比。
2.3纳米填料改性环氧树脂
用硅偶联剂通过原位分散聚合法制备的纳米SiO2环氧树脂复合材料,对环氧树脂起到
改性环氧树脂制备方法:在较好的增强增韧作用;并提高了环氧树脂的耐热性能。
纳米SiO
2
加到有偶联剂的丙酮溶液中,然后用超声波处理30min,将搅拌状态下将已烘干的纳米SiO
2
该溶液和环氧树脂搅拌均匀后脱除溶剂,升温至130℃反应1h,冷却后即可。
纳米蒙脱土改性环氧树脂也可提高环氧树脂的耐热性能和阻燃性能。
2.4固化剂的选择
固化剂的种类对环氧树脂的耐热性也有很大影响。
一般来说,酸酐类固化剂的耐热性较好。
比较通用的固化剂有以下几种:
(1)均苯四甲酸酐(PMDA)
熔点280℃,热变形温度290℃。
(2)苯酮四酸二酐(BTDA)
熔点227℃,热变形温度大于280℃。
(3)偏苯三酐咪唑酯
其结构式为:
偏苯三酐咪唑酯结构式
式中:R1——苯基,R2——氰乙基。
化学名称为:苄氰乙基-2-苯基咪唑一偏苯三甲酸
(4)硼酚醛树脂(FB酚醛树脂)
以硼酸、硼砂,双酚A和甲醛水溶液为原料,在NaOH催化下缩聚而成。
其结构式为:
硼酚醛树脂(FB酚醛树脂)结构式
已商品化的F系列固化剂可使环氧树脂耐300~400℃高温,而且仍然保持较高粘结强度。
2.5颜填料的选择
颜填料对环氧粉末涂料的耐热性能有很大的作用,选用适当的颜填料,可以显著提高环氧粉末涂料的耐热性能。
2.5.1颜料的选择
一般无机颜料的耐热性较好,大部分可以采用。
黑色颜料可采用铬铜颜料。
铝粉耐热性也很好,但高温下易变色;可预先用氟碳树脂作包覆处理。
2.5.2填料的选择
一般无机填料均有较好的耐热性,其中比较适用的是硅灰粉(硅酸钙)和云母粉。
两者可单独使用,也可按一定比例配合使用。
具体型号如:硅灰粉NyadM400(Nyco公司),金云母Surorite325HK。
六钛酸钾晶须也可采用,它除耐热性好外,还可提高涂层的硬度、耐磨性,耐化学稳定性和耐候性,用量为5%~30%。
2.5.3低熔点玻璃粉
低熔点(400~500℃)玻璃粉是由氧化硅、氧化钠、氧化钾,氧化硼为原料制备而成;其细度在10μm以下;一般为空心球状;比重0.4,如美国PQ公司生产的Q-Cell7040S等。
使用量为10%~50%。
还可加入少量玻璃助熔剂。
低熔点玻璃粉也可用氟锆酸钡(BaZr2F10)代替。
3耐热环氧粉末涂料配方举例
(1)线圈用环氧粉末配方及性能如下:
环氧树脂(Epikote1001)15份
环氧树脂(Epikote1002)15份
环氧树脂(Epikote1007)30份
甲酚醛环氧树脂40份
硅酸钙35份
35份
CaCO
3
流平剂0.3份
缩丁醛树脂3份
二苯酮四甲酸酐24.5份
甲酚醛树脂(OCN-120)9份
三苯膦0.5份
固化条件:180℃,30min。
Tg147℃
胶化时间(200℃)/s25
耐热性(450℃,5min)无变化(可变色)
(2)用偏苯三酐-咪唑固化环氧粉末的配方及性能如下:
环氧树脂(Epikote1007)20份
环氧树脂(Epikote1004)20份
线型酚醛环氧树脂(EPPN201)40份
线型甲酚醛环氧树脂(EPCN104)20份
硅灰粉(或云母粉)30份
30份
CaCO
3
流平剂0.3份
双氰胺2份
偏苯三酐-咪唑酯固化剂6份
外观优良
胶化时间(200℃)/s10~11
胶化时间(贮存后)/s8~9
耐热性/℃450~480
贮存稳定性(40℃,7d)良好
4研究结论
耐高温的聚合物品种很多,但要制备出各方面性能都能符合要求的粉末涂料,仍存在一定的困难和问题。
用环氧树脂经改性和选用适合固化剂和颜填料,可以制得不同高温要求(200~600℃)的粉末涂料。
耐热环氧粉末涂料可广泛应用于家电产品:如烧烤炉、暖风机、大功率灯饰,以及机械设备的高温部分,如排烟管道、高温炉、石油化工装置、飞机、导弹,宇航设备等的涂装保护。
耐热环氧粉末涂料还可用于电气绝缘材料方面的涂覆。
采用溴化环氧树脂或加入适当的阻燃剂,还可作为阻燃粉末涂料使用。