低温固化与辐射固化粉末涂料

1低温固化粉末涂料
传统热固性粉末涂料须经过（180～210）℃/（20～5）min高温固
化后才能交联形成聚合物网络。在快速固化基础上改性形成（160～
2019-0
180）℃×（20～10）min固化的粉末涂料，为快速固化粉末涂料，而
不高于160℃的温固化进行固化的粉末涂料称为低温固化粉末涂料，对
于固化温度在120℃以下的粉末涂料通常为超低温固化粉末涂料。
目前，在研制低温固化粉末涂料时，往往可采用的有几种方法，
它们是：⑴低温交联固化剂，如ESTRON公司的环氧树脂固化剂G-91
等；⑵催化剂，如用于与含氧基交联固化的三苯基磷类、鎓盐类等；⑶
特殊有树脂，如结晶树脂、光固化树脂；⑷特殊的交联固化方式，如紫
外光（UV）固化，电子束固化（EB）等。
6
低温固化（LTC）或低温烘烤（LB）固化是粉末涂料发展中 的一个老话题，随着新材料、新工艺的不断涌现，近年来这一技 术已经获得显著地突破。目前，低温固化粉末涂料的固化条件在 160℃@15～30分钟。现今低温固化混合型粉末涂料工艺技术经 120℃固化后，即可交联形成良好的聚合物网络，获得具有优良性 能的从高光到无光的粉末涂料层。目前低温固化粉末涂料技术已 发展相当成熟，粉末涂料品种几乎已涵盖了整个粉末涂料品种。
然而，随粉末涂料市场应用的发展，木质产品（如MDF等）、塑料 制品、金属塑料复合件等的越来越多地采用粉末涂料进行涂装。由于这 些制品均属于热敏性材质，要求粉末涂料的固化温度必须降低才能应用 于这些产品。根据固化方式与机理的不同，分为低温热固化与辐射固化 两类，辐射固化又分为UV光固化与EB（电子束）固化两种。下面将分 别讨论这两粉末涂料。
“热点”粉末涂料开发与设计 （六）

对产 耐 低 多 皱 木 消 粉
策品 久 温 色 纹 纹 光 末
ຫໍສະໝຸດ Baidu
开型与花粉粉型涂
发粉辐粉末末粉料
与末射末涂涂末设
设涂固涂料料涂计
计料 化料
料基
常
粉
础
见
末
问
涂
题
料
与
“
开 发 与 设 计 热 点 ” 粉 末 涂
2019-0
料
2
1低温固化粉末涂料---------------------------6
功能性涂料是各种特殊用途涂料的总称。所谓特殊用途，是指除 了装饰、保护等的基本功能之外，这类涂料还兼有某些特别的功能， 以满足被涂覆产品设计上的需要。可以说，正是一些在特殊环境里应 用的产品功能方面的需要，促进了功能性涂料的研制和开发。功能型 粉末涂料根据其功能表现形式的不同，可分为物理、化学、生物及其 综合性能粉末涂料，每侧重功能仍可继续向下细分。
——商新学
2019-0
3
功能性粉末涂料（Functional Powder Coatings）是一类具有特 殊功能或特殊用途的、有针对性解决或达到某些特殊性问题或要求的 功能性粉末涂料，供给特种用途的涂装，满足各种特殊技术要求。功 能性粉末涂料不仅可以起到传统的保护和装饰等作用，还赋予材料各 种特殊功能，主要包括绝缘、导电、防污、耐热、阻燃，防辐射等多 种功能。功能性粉末涂料在科技、国防、工农业等许多领域发挥着越 来越重要的作用，它的发展是国家经济和军事科学水平的反映，对当 代科学技术、国防、工家业的迅速发展起着重要作用。
近几年来，粉末涂料辐射固化技术的发展使粉末涂料已进入家具行 业的MDF（中密度板）、热敏感的木材和塑料、复合基材等新的应用领 域。比传统粉末涂料具有更高交联密度的新颖交联体系所制造的涂料涂 层的外观能满足甚至超出家具最高的要求。辐射固化粉末涂料体系主要 包括紫外线(UV)固化和电子束(EB)固化两类，其中UV固化粉末涂料很 5 容易达到世界上最严格的DIN68861和FIRA6250厨浴室家具标准。
传统粉末涂料固化温度通常高达160～210℃，使粉末涂料在某些 热敏材料上的应用受到限制。将固化温度降至130℃，许多粉末涂料虽 然可以固化，但与常用的溶剂型和水性涂料相比仍然偏高。为了将粉末 涂料的应用领域扩大到塑料、木材和某些金属合金行业，必须进一步降 低固化温度。这种改进应用于工业涂装线上还能节约能源，提高生产率。 但是要在低温下获得高反应活性、转化率以及涂料的流动流平性，对于 粉末涂料来说还有很多障碍。
低温与辐射固化粉末涂料
知识源于不断 探索、创新、积累 与自我否定的过程， 这个过程是缓慢的， 但随着时间的推移 与自我满足意识的 膨胀，这个过程也 将随之逐渐结束！
知识始终处于 不断更新换代之中， 今天的知识对于明 天不一定能再适用！ 因此，对于粉末涂 料产品设计师、生 产工艺师 以及相关 的技术工作者、管 理者，不要拿昨天 否定今天，也不要 拿今天否定明天， 具有自我发展、创 新与否定意识才能 不断进步，否则将 会有固步自封的危 险！
功能型粉末涂料渗透到粉末涂料应用的各个领域，家具、五金、 电器、建材、汽车、卷材等等，功能型粉末涂料的广泛应用。为粉末 涂料的市场应用打开了许多潜在的市场。功能型粉末涂料很多，由于 培训时间与篇幅的限制，我们下只讨论部分功能型粉末涂料。
2019-0
4
低温固化与辐射固化粉末涂料
粉末涂料与涂装技术已应用了几十年，传统粉末涂料所用热固化树 2019-0 脂的固化温度较高（160～210℃），固化时间长（5～30min），这限 制其只能用于金属等耐热基材，并且相对耗能、费时。并且热固化粉末 涂料的熔融流平和固化开始阶段有不同程度的重叠，涂层就会出现平整 度上的缺陷，如缩孔、桔皮等问题。
2UV固化粉末涂料----------------------------52
2.1UV光固化粉末涂料的组成-----------------------------53 2.2UV固化粉末涂料配方设计-----------------------------59
3电子束固化粉末涂料------------------------86 4辐-热双重固化粉末涂料---------------------86
1.1纯环氧低温固化粉末涂料------------------------------7 1.2环氧-聚酯低温固化粉末涂料--------------------------16 1.3聚酯-TGIC低温固化粉末涂料--------------------------33 1.4聚酯-异氰酸酯低温固化粉末涂料----------------------34 1.5丙烯酸低温固化粉末涂料-----------------------------51