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聚酯粉末涂料最常見的固化溫度是180℃~200℃,固化時間約10-20 min。隨著我國政府雙碳政策的推出,大型企業的減碳承諾,以及涂裝企業對于降低能耗、提高效率、控制成本的內在需求,低溫固化型聚酯粉末涂料的開發應用越來越受到關注。按固化溫度區間來分,低溫固化可分為140℃~160℃和140℃以下(超低溫固化)涂料在線coatingol.com。隨著固化溫度的降低,對應粉末涂料的反應活性越來越高,粉末貯存穩定性、流平等性能會相應下降,而產品開發需要同時平衡各個性能,因此開發難度越來越大。

為進一步提升低溫固化聚酯粉末涂料的貯存穩定性、流平等性能,不少新原材料(如半結晶聚酯,特殊催化劑,進口低溫消光劑等)或新制備工藝(如后混催化劑,一步法)的評估和嘗試成為研發熱點。

周韋明等開發了專門適合于工程機械的低溫超耐侯聚酯樹脂SJT**,由其制備的低溫超耐侯粉末具有較好的抗起霜性,130℃*12h測試保光率大于94%。與常規聚酯 SJ4588對比發現,低溫聚酯SJT4粉末體系活性顯著高于 SJ4588,兩者機械性能相同,但SJT45體系流平性略差,貯存穩定性(42℃*7天試驗)明顯不如常規固化體系;將SJT45和另一款聚酯SJ4588-2共擠發現,其流平、機械性能各方面與常規固化體系接近,同時可以在15min@160℃和15min@150℃左右固化完全。

許國輝等通過一步法合成了羧基封端的半結晶聚酯樹脂和低溫固化超耐侯樹脂,并將兩者按不同比例共擠制成能在150℃/20min固化的粉末涂料。研究發現,添加10%~15%半結晶聚酯,可以顯著提高低溫固化超耐侯涂層的機械性能,正反沖通過50kg.cm,流平等級在6級左右,同時仍具有很好的耐候性能。

張輝等公開了一種后混方式制備低溫固化粉末涂料的方法,其首先將無機納米顆粒作為低溫固化催化劑的載體制備復合納米低溫固化催化劑,再將該復合納米催化劑加入半成品粉末涂料片料一起粉碎,或加入成品粉末涂料中分散混合后使用,可在15min@145℃條件下實現固化,貯存方面可在48℃溫度下存放100h而不發生明顯結塊。這種方法用于解決現有低溫固化粉末涂料生產困難、粉末貯存受溫度影響大等問題。

劉敬成等公開了一種外混木質素/ZnO納米復合材料制備低溫固化粉末涂料的方法。該發明將木質素進行改性，利用其與納米ZnO制備復合材料并用于粉末涂料。納米氧化鋅具有一定的催化性,可以降低固化溫度,同時外混方式允許粉末涂料的終端客戶在噴涂前引入催化劑,從而使粉末涂料具有更優異的儲存穩定性。此外,木質素的引入還可以提升涂層的耐候性。

劉亮等將澤和A9消光劑應用于低溫固化粉末涂料，研究了固化溫度、固化促進劑、聚酯樹脂表面張力及流平劑對低溫固化消光粉末涂料消光性能的影響，發現提高固化溫度、加大聚酯樹脂與消光劑的表面張力差以及使用適量(1%左右)流平劑有利于改善低溫固化聚酯/TGIC粉末的消光性能,過量添加固化促進劑易導致消光光澤上升且無法改善機械性能。此外,固化度研究表明要提高低溫固化消光涂層的固化程度仍有賴于研發適用于低溫固化的消光劑

文佳軍等選用進口低溫聚酯樹脂和進口低溫消光劑制得了可在15min@140℃固化的粉末涂料,涂層流平等級5-6級,光澤低于10度,耐沖擊性通過50kg.cm,但高昂的原材料價格導致配方成本過高,難以推廣。文中提到國內的戶外低溫消光劑也能達到客戶要求的光澤及流平,但機械性能不理想,仍需改進。

楊有榮等人通過選用適宜的高酸值半結晶羧基聚酯樹脂、適宜的無規羧基聚酯樹脂搭配TGIC固化劑,通過一步擠出的方法制備了能夠實現140℃低溫固化的消光戶外粉末涂料,流平等級可達到6級,光澤可做到低于20°,且具有良好的機械性能、戶外耐候性能和儲存穩定性。