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摘要：本文作者根據20多年的從業經驗，積累了丙烯酸粉末及金屬粉末涂料應用的實例，提出丙烯酸金屬粉的配方設計理念，特別是在金屬漆改粉的新途徑。對其配方設計、成本、制造和噴涂應用中的一些關鍵點做了闡述。拋磚引玉，希望通過這篇簡述給大家以后丙烯酸應用提供一些參考。相信在客戶和市場的需求推動下，廣大粉末涂料研發人員通過丙烯酸體系的使用，金屬效果粉末涂料的表面效果更加的豐富多彩。

1 金屬粉末涂料及丙烯酸粉末體系基本簡介

作為粉末涂料行業兩個“高顏值”產品，金屬效果粉末涂料和丙烯酸粉末涂料一直在市場上表現出高富帥的形象，近年來國內企業金屬效果粉末涂料技術突飛猛進，同時丙烯酸粉末涂料在國內粉末涂料市場應用也越來越多。金屬粉末涂料是以樹脂、固化劑、顏料、填料及助劑等組成的固體粉末狀涂料，并通過邦定等工藝將鋁粉、珠光等效應顏料粘接到粉末涂料，制成的涂層具有金屬質感、絢彩等效果。該產品主要用于鋼鐵 基材、鋁及鋁合金基材及其他金屬基材的表面保護和裝飾。其配方設計及生產工藝的核心在于滿足客戶對金屬效果外觀和現場的穩定施工的需求。丙烯酸粉末涂料是由丙烯酸樹脂、固化劑、顏料、填充和助劑等組成的熱固性粉末涂料。熱固性丙烯酸樹脂是由含有活性基團的丙烯酸單體共聚得到主鏈為丙烯酸，側鏈帶有活性官能團的丙烯樹脂，丙烯酸酯基上帶有縮水甘油脂(環氧基)，或羥基和羧基官能團。合成丙烯酸樹脂用丙烯酸和甲基丙烯酸及酯類等單體，在這些單體中，除了帶有用于加成聚合反應的雙鍵外，有些單體還帶有羥基、羧基、縮水甘油基和酰氨基等反應活性基團。由于這些反應活性基團的存在，使丙烯酸樹脂帶有反應性活性基團，可以與固化劑進行交聯固化反應成膜。

2 丙烯酸樹脂在粉末涂料中的應用測試

2.1 設計思路金屬效果粉末涂料主要是通過底粉及金屬顏料的搭配，做成效果好施工穩定的的產品，拋開綁定工藝不談，配方的核心就是底粉的設計和金屬顏料的選擇。筆者根據多年的經驗，總結出底粉要滿足金屬顏料的分散和排布需求，與底色一起凸現出金屬顏料效果。總結起來就是底粉需要提供通透的涂膜、潤濕性強、優異的流平。通過實際應用，丙烯酸粉末涂料在這幾方面表現優異，對金屬顏料的潤濕、排布適應性好，同時能保持優異的流平性。測試方向以GMA丙烯酸樹脂+DDDA粉末體系為底粉，與不同粒度的鋁粉及珠光顏料混合噴涂，比較涂膜表面差異。

2.2 丙烯酸金屬粉效果粉末制備與測試結果測試在透明體系內的鋁粉分散性：透明粉加鋁粉，特別是閃銀鋁粉做出的純銀色金屬粉是市場的一個主流產品。我們選擇聚酯/TGIC、聚酯/環氧、丙烯酸/DDDA三個底粉體系，并復配了丙烯酸+聚酯體系。分別混入5%的PCR212、2% powdal 8550,比較其金屬效果和涂膜外觀。由上表的配方可得知，相對于常規的聚酯/TGIC和聚酯環氧涂膜，沒有一般顏料所帶來的云斑現象，也沒有隨膜厚有明顯的顏色色差。但我們也發現在膜厚相差比較大，或工件的流掛角等部位的顏色差異就比較大了。相比較而言，丙烯酸體系做出來的金屬效果比聚酯或聚酯環氧體系要透亮閃爍的多，閃銀體系中，金屬質感和異角閃爍非常突出，鋁粉在底粉中的排列相對整齊。細銀體系中，整體表面油潤，鋁粉都在涂膜內部排列。這樣的金屬質感更接近油漆罩涂效果。因為丙烯酸體系的成本原因，我們也進行了聚酯與丙烯酸的復配體系，因為時間問題，兩者的很多指標可能差異較大，在丙烯酸比例低于20%的情況下，整體表面不佳，待丙烯酸比例達到接近一半時，也有類似丙烯酸金屬效果的體現。目前我們只做了干碰干的測試，未來還可以嘗試內擠兩者體系做測試，找到成本與金屬質感的平衡點。測試半透底粉，對金屬顏料的分散效果：由上個實驗得知，丙烯酸體系對鋁粉的排布和潤濕性能比較優越，所以我們可以用有機顏料做一些半透明的，如半透紅，半透黃，半透藍等等，并且做了聚酯TGIC體系對比。將這些半透明粉與鋁粉混合。比較鋁粉的潤色和著色效果，由于丙烯酸體系對顏料分散不佳，底粉工藝需要調整，使得顏料能充分分散。

利用丙烯酸的潤濕性，結合鋁粉的金屬質感，可以做出另外一種仿油漆的效果。考慮到金屬顏料的遮蓋力，顏料的用量也可以少一些。將底粉和我們想要的金屬效果顏料綁定后。其次為將丙烯酸的效果升華出來，鋁粉均勻的包含著丙烯酸膜中，形成一層均勻，透亮的半透彩鋁涂層，顏色可通過選擇丙烯酸的種類達到紅黃藍綠等各種效果，再與底涂的金屬效果搭配，鏡面銀可以形成類似與油漆的效果，細閃銀可以達到類似油漆的效果。這些產品在輪轂行業特別是改裝市場的中面合一有著廣闊的發展空間。(中面合一的定義：以丙烯酸粉末涂料體系為基礎，提供具有色彩的1次涂層以替代目前的色漆+丙烯酸透明粉的2涂工藝。)

3 應用中的關鍵點及應用前景

丙烯酸的優點在粉末中的應用帶來了新的效果，但我們也不可忽視它的缺點，這也是我們在日常工作中需要注意的關鍵點。丙烯酸的不足對其他粉末體系的污染性，丙烯酸粉末涂料在生產與施工應用時容易受干擾，對生產與施工環境和條件要求嚴。無論是前文說的漆改粉的應用還是罩涂應用，污染性是個無法回避的問題。另外丙烯酸涂料的熔融粘度比較高，顏料分散性差，樹脂本身剛性強，沖擊強度比其他粉末涂料差一些。丙烯酸的成本高，它售價格比其他粉末涂料貴很多，其主要原因時樹脂的價格，在此呼吁國內的丙烯酸生產企業通過更多的研發能提高出性價比適合市場的丙烯酸樹脂。如開篇所述，本研究用的丙烯酸樹脂是GMA/DDDA固化體系，丙烯酸還有很多體系，我們可以做貢多的嘗試，比較，找到性能與成本的最佳組合。未來如何既能利用丙烯酸的優勢開發出更多的新產品的同時，通過原材料、配方設計、工藝等改善和規避它的缺點是重中之重。

4 結語

綜上所述，目前丙烯酸在其他涂料或行業應用來講，粉末涂料的應用微乎其微，它受到使用環境、工藝、成本、工件設備等影響。丙烯酸化學雖說復雜，但我們作為粉末技術人，在從事著關乎綠色環境的環保行業，更有責任提高粉末涂料行業的拓展，跨界的開發和應用，是研發技術人員的使命。粉末的“漆改粉效果”關系到客戶的使用感受和施工及使用成本，相信在未來的涂料發展中，更多的行業和客戶認識到漆改粉的優勢，在這個大趨勢下，丙烯酸的作用不可或缺，希望通過這篇綜述拋磚引玉，能給廣大同行帶來啟發，帶來更多的好產品。從而迎來粉末行業的新高峰。

來源：粉末涂料與涂裝 2024會刊  文/邵波/楊勛 (優美特(北京)環境材料科技有限公司)