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户外用水纹木纹粉末涂料配方设想与工艺掌握

时间:2019-05-26来源:申博太阳城浏览次数:

择要:本文重要引见了一种户外用的水纹木纹粉末涂料,并对其原材料的挑选、配方构造的优化以及消费工艺、喷涂烘烤工艺和热转印工艺的掌握等举行简朴的探究。


1、媒介


热转印粉末涂料作为一种无溶剂、具有高装饰性的环保型涂料,已被广泛地运用于铝型材、门窗、家具等范畴。由于现在大部分的转印纸是以木料的纹理为模板设想的,以是在国内习气将热转印粉末涂料称为木纹转印粉末涂料。

木纹转印粉末涂料依据底粉的分歧可以或许分为多种范例,有平面型的、纹理型的以及二次喷涂型的等等。近年来,跟着人类的环保和节能认识在不断加强,“以铝代木”是肯定的趋向,以是木纹转印粉末涂料也愈来愈受用户的喜欢。本文就户外用的纹理型木纹转印粉末涂料的个中一种一水纹木纹粉末涂料的配方构造以及工艺举行简朴的探究。


2、水纹木纹粉末涂料的简介


水纹粉,也叫做绵绵粉,是一种高装饰性的纹理型粉末涂料,其涂膜的纹路清楚、具有层次感,相似于水波纹名堂的纹理。


依据水纹纹理的巨细不一,我们也常称之为网纹粉或许龟纹粉。水纹粉又可依据成膜物资系统的分歧,分为环氧型水纹粉和聚酯-氨基树脂型水纹粉等川。


个中,环氧型水纹粉重如果以环氧树脂-双氰胺为基料,在乙酸丙酮铝催化剂的作用下可以或许构成水纹效果的涂层外面;聚酯-氨基树脂型水纹粉重如果以端羟基聚酯树脂和四甲氧基甲基甘脲(TMMGU)为基料,经由过程到场胺关闭磺酸催化剂从而可以或许获得水纹纹理的涂膜。


虽然这二者的成膜物资不一致,但它们的成纹道理在本质上是雷同的--粉末涂料在熔融活动时,存在着两种回响反映速度相差很大的回响反映系统,个中快回响反映系统在低温时就可以疾速的发作回响反映,从而使涂膜部分固化,而慢回响反映系统要随温度的升高能力最先逐渐地发作交联回响反映,由于慢回响反映系统的回响反映速度很慢,经由长时候的活动,与提早固化的快回响反映系统发作挤压压缩的作用,从而构成划定规矩的具有层次感的纹理效果。

水纹木纹粉末涂料(如图l)实在就是将水纹粉末涂料(如图2)和木纹转印粉末涂料二者连系在一起的一种具有高装饰性和平面感的粉末涂料。


比拟一样平常的水纹粉,水纹木纹粉末涂料的配方设想要更刻薄一些,由于它既要具有水纹粉纹理清楚、具有层次感的特性,也要包管其涂膜经由热转印加工后纹理不会发作转变以及制止涌现转印纹理隐约、难撕纸等毛病。


3、水纹木纹粉末涂料的配方设想


3.1原材料的挑选


3.1.1成膜物资的挑选


由于环氧树脂一双氰胺系统的耐候机能很差,只能适用于户内情况;相对来说,聚酯-氨基树脂系统具有优秀的耐候性,且纹理光芒的可调治局限对照宽。以是,作为户外用的水纹木纹粉末涂料要选用聚酯-氨基树脂作为成膜物资。


关于聚酯的挑选,一样平常选用羟值在30-60mgKOH/g局限的端羟基聚酯树脂,羟值太高的聚酯树脂不轻易起纹;固化剂接纳的是一种氨基树脂交联剂--四甲氧基甲基甘脲(TMMGU),该交联剂与羟基树脂的回响反映活性较低,须要到场回响反映活性较高的胺关闭磺酸催化剂,便能构成纹理;别的,可以或许在配方中到场适当的异氰酸酯固化剂,用来调治系统的回响反映速度、涂膜光芒以及纹理的稳固性。


3.1.2颜填料的挑选


胺关闭磺酸催化剂在解关闭后是显酸性的,若是粉末涂料系统傍边含有能与酸发作回响反映的物资,那末就会使催化剂被中和失效,致使涂膜难以起纹以至固化不完整。


以是,在挑选颜填料时,要制止运用碳酸钙等能与酸起回响反映的填料以及一些含有碳酸钙等碱性杂质的颜填料。固然,为了包管涂膜具有优秀的耐候性,在颜填料的挑选傍边,要只管接纳一些耐光性、耐热性以及耐化学性较好的颜填料,比如填料可以或许选用不含杂质的超细沉淀硫酸钡,白色颜料可以或许选用耐候性较好的金红石型钦白粉。


3.1.3助剂的挑选


助剂的选用以及增加量在水纹木纹粉的配方设想傍边也是至关重要的。在水纹木纹粉的配方中,经常使用的助剂有催化剂、流平剂、蜡粉、脱气剂或许消泡剂以及纹理助剂等。


个中,催化剂,也叫做水纹剂,是水纹木纹粉能起纹的关键因素,若是配方中不到场催化剂,则涂膜不会起纹,且难以固化完整。水纹木纹粉所选用的催化剂为胺关闭磺酸催化剂,其用量掌握在0.5%-1.5%,若是到场了过量的催化剂,涂膜外面轻易起砂,也不轻易构成水纹纹理。


水纹木纹粉的配方可以或许到场适当的流平剂来调治外面,制止涌现结点或许麻点,一样平常流平剂的增加量在0.2%-1.0%。流平剂用量过量的话,涂膜纹路会对照平坦,且对粉末的储存稳固性和热转印后的撕纸有肯定的影响。


蜡粉在水纹木纹粉中也是必不可少的助剂,其重要作用是进步涂膜的耐磨性、抗划伤性和不粘性,适当的蜡粉也能改良撕纸。蜡粉可以或许选用微粉聚乙烯蜡、改性聚酰胺蜡或许改性聚四氟乙烯蜡等等,用量一样平常掌握在0.3%-1.0%,过量的蜡粉对转印清楚度以及粉末的储存稳固性有影响。


在端羟基聚酯树脂和四甲氧基甲基甘脲(TMMGU)发作交联回响反映过程傍边,会开释甲醇小份子,在粉末厚涂时轻易涌现气泡,会使涂膜发软,且不利于热转印加工。以是,在水纹木纹粉的配方中须要到场适当的安息香作为脱气剂,也可以或许增加一些消泡剂辅佐消弭涂膜气泡。


纹理助剂是一种外面活性物资,它们的作用是用来调治涂膜纹理的巨细,以及供应更稳固、更匀称的纹理外面。依据所需的纹理,可外混或许内挤分歧范例的纹理助剂,比如浮花剂、皱纹剂、龟纹剂等,纹理助剂的增加量可以或许在0.1%-1.0%局限内举行调治。


3.2涂膜纹理和光芒的调治


水纹木纹粉涂膜的纹理和光芒重如果由成膜物资、催化剂以及纹理助剂决议的。由于水纹粉的涂膜外面凹凸不平,用光芒仪丈量时光芒均较低,以是本文所提到的光芒均是指肉眼所视察到的光芒度。


3.2.1羟基聚酯对纹理和光芒的影响


羟基聚酯树脂作为水纹木纹粉的基料,对涂膜纹理和光芒的影响是最显着的。分歧羟值、粘度的羟基聚酯以及分歧的增加量都邑对涂膜的纹理和光芒有很大的影响。(见表l)

从表1的试验效果可以或许看出,配方A的聚酯的羟值最小,所构成的纹理越大,光芒就高,但纹理对照平坦,平面感较弱;相反,配方C的聚酯的羟值最大,获得纹理的平面感越强,但纹理相对较小且光芒对照低。


固然,若是聚酯的羟值太高,涂膜就不轻易涌现水纹的纹理效果,会涌现褶皱的征象。别的,经由过程对照配方A和配方D可以或许发明,配方D的纹理显着要比配方A的大,光芒也显着要高很多,那是由于配方D的成膜物资含量要比配方A的高,系统的粘度对照低,更轻易构成较大的纹理。因而,依据用户关于纹理外面请求,挑选适宜的羟值聚酯种类是须要的。


3.2.2异氰酸酯含量对纹理和光芒的影响


异氰酸酯在水纹木纹粉的配方中重要起调治回响反映速度和辅佐的作用,虽然不是系统中的主回响反映物,但其增加量对涂膜的纹理和光芒都有很大的影响,特别是对光芒的影响就更显着了。如下表2是分歧含量的异氰酸酯对涂膜影响的试验效果。

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从表2的试验效果可以或许看出,配方G的异氰酸酯含量较高,所获得的涂膜纹理较大、光芒较高,但平面感较弱。以是,若是想将涂膜的纹理调大,光芒调高,在成膜物资含量流动的情况下,可以或许加大异氰酸酯的增加量。但要注重的是,异氰酸酯增加量过量的话,会致使涂膜纹剖析过于平坦,以至直接构成高光平面的涂层。


3.2.3催化剂和纹理助剂对纹理和光芒的影响


催化剂是水纹木纹粉的重要起纹剂,纹理助剂是辅佐的起纹剂,以是二者对涂膜的纹理和光芒也有肯定的影响。表3是分歧含量的催化剂对涂膜影响的试验效果。

从表3的试验效果可以或许看出,配方I的胺关闭磺酸催化剂用量较多,其涂膜的纹理较小,但平面感较强;而配方H的胺关闭磺酸催化剂用量较少,其涂膜的纹理较大,但平面感较弱。


以是,催化剂的增加量在肯定局限内,其用量越多纹理越小,光芒越低,但其纹理的线条对照凸出,较有平面感;反之,纹理大而平坦,且光芒较高。一样要注重的是,催化剂的用量过少的话涂膜轻易部分涌现亮光平面的征象,过量的话涂膜纹剖析变得异常小以至小到肉眼都视察不到。


别的,纹理助剂对涂膜纹理和光芒的影响也很大,表4是外加分歧范例纹理助剂及其增加量对涂膜影响的试验效果。

从表4的试验效果可以或许看出,外混分歧范例的纹理助剂所获得的纹理相差较大。个中,①和③外混浮花剂可以或许获得匀称、划定规矩的相似网纹状的纹理,但会使涂膜的光芒变高;②和④外混龟纹剂可以或许获得粗大、平面感较强的相似于龟壳外形的纹理,对涂膜光芒的影响较小。


别的,可以或许经由过程调治纹理助剂的用量来举行纹理的微调,一样平常情况下,用量越多,纹理就越小。


3.3粉末以及涂膜机能的进步


水纹木纹粉的机能重如果由成膜物资和催化剂决议的。下面就水纹木纹粉的储存稳固性和涂膜的热转印效果两个方面机能的提拔举行配方的探究。


3.3.1储存稳固性的提拔


粉末的储存稳固性是由粉末的玻璃化温度(Tg)决议的,Tg值越高,粉末的储存稳固性就越好。而粉末的Tg值跟树脂的Tg值有很大的干系,别的,固化剂和助剂的用量也会影响粉末的Tg值,特别是TMMGU的用量,会使粉末的Tg值大幅度下落。下表5是表1中的四个配方储存稳固性的对照试验效果。

从表5的试验效果可以或许看出,配方A由于用的是Tg较高、羟值较低的树脂,所需的TMMGU固化剂较少,故其储存稳固性最好;比拟之下,由于配方D的成膜物资含量较高,以是储存稳固性次之;而配方C所用的是中羟值的树脂,须要较多的TMMGU固化剂,是四个配方中储存稳固性是最差的。


以是可以或许经由过程挑选高Tg、低羟值的树脂,以及掌握成膜物资和助剂的含量来改良粉末的储存稳固性。固然,外混适当的气相二氧化硅或许气相氧化铝等松散剂对粉末的储存稳固性会有很大的提拔。


3.3.2热转印效果的改良


有别于一样平常的水纹粉,水纹木纹粉在调治纹理的同时,还要注重涂膜的热转印效果。涂膜的热转印效果重如果从转印后木纹纹理的清楚度、水纹纹理的转变以及转印后撕纸的难易水平等方面来表现的。个中,涂膜的交联密度、外面硬度和固化水平都邑影响其热转印效果。下表6是表1中四个配方的转印效果对照试验效果。

从表6的试验效果可以或许看出,由于配方C所用的树脂羟值较高,交联密度大,故其转印后的清楚度较高,但由于该系统开释的甲醇较多,没法完整离开,轻易发生气泡致使涂膜发软,转印后纹理易被压平,也不轻易撕纸。


而配方D所用树脂的羟值较低,且成膜物资含量对照高,回响反映活性相对较弱,涂膜交联密度小,硬度也偏低,因而其转印效果是四个配方傍边最差的;比拟之下,配方B所用树脂的羟值要比配方D的高些,虽然交联密度没有配方C的高,但比配方C更轻易起纹,且转印后纹理不轻易被压平,也较易撕纸。


以是综合情况下,配方B的构造更合适做水纹木纹粉,固然为了确保粉末的储存稳固性以及纹理的稳固性,还须要对配方举行进一步的优化。表7是分歧配方构造对涂膜热转印效果影响的试验效果。

从表7的试验效果可以或许看出,配方J中只用了端羟基聚酯B,虽然转印效果很好,然则粉末的储存稳固性很差;而配方K、L、M里用羟值较低的、Tg值较高的端羟基聚酯A替换了一部分的端羟基聚酯B,其粉末的储存稳固性获得了进步,但由于端羟基聚酯A的回响反映活性较低,其比例太高的话对转印后的撕纸有影响。


针对这个毛病,可以或许经由过程增加异氰酸酯或许提拔催化剂的用量来进步系统回响反映活性,促使交联固化回响反映越发完整,从而改良撕纸。连系对照试验效果,配方M的综合机能较好,较合适作为水纹木纹粉的配方构造。


4、水纹木纹粉末涂料的工艺掌握


除原材料的范例和配方构造会影响水纹木纹粉的机能和涂膜外面以外,消费工艺、喷涂烘烤工艺以及热转印工艺的分歧也会对机能和外面形成肯定的影响。以是,想要制作并推行出一款质量优秀且稳固的水纹木纹粉末涂料产物,严厉把控工艺是至关重要的。


4.1消费工艺的掌握


比拟一样平常平面范例的木纹粉,水纹木纹粉对消费的挤出工艺前提要敏感很多。分歧的挤出温度、分歧的疏散和混炼效果都邑对涂膜的纹理和光芒有较大的影响。一样平常情况下,挤出温度太高、疏散不匀称会致使涂膜不轻易起纹理。以是,在消费过程傍边,须要严厉掌握好工艺,以包管粉末机能以及外面的稳固性。别的,水纹木纹粉的粒径要磨的比一样平常粉末的粗一些,粒径太细的话,轻易结团,并且还会影响涂膜纹理。


4.2喷涂烘烤工艺的掌握


由于户外用水纹木纹粉接纳的是聚酯-氨基树脂系统,该系统在发作交联固化回响反映时会开释出甲醇小份子,为了制止涌现气泡以及不影响转印效果,涂膜不宜厚涂;固然为了包管涂膜纹理的平面、雅观,也不克不及喷的太薄,一样平常可以或许将涂膜的膜厚掌握在70-120μm。


别的,由于该系统中低经聚酯和TMMGU固化剂的回响反映活性很低,以是依照一样平常热固性粉末的烘烤前提是很难将其涂膜固化完整的,只管配方中的催化剂和异氰酸酯可以或许增进回响反映,但该系统依然对固化温度和时候的请求很刻薄。下表8是分歧烘烤温度和分歧烘烤时候对涂膜机能影响的试验效果。

依据表8中的试验效果可以或许看到,若是烘烤温度太低、烘烤时候缺乏的话,获得涂膜的机能就会很差,特别涂膜经转印后会很难撕纸;然则,若是烘烤温度太高的话,涂膜的纹剖析发作转变,并且会发生小气泡。经试验注解,烘烤前提掌握在210℃/10-15min较为合适。


4.3热转印工艺的掌握


木纹转印粉末的成纹机理是转印纸或膜上的复合油墨经由过程热转印加工受热升华、转移渗入到粉末涂层内里,从而构成纹理图案,以是分歧的热转印工艺对涂膜的转印效果也有很大的影响。下表9是分歧转印温度及时候对涂膜转印效果影响的试验效果。

从表9中可以或许看到,转印温度越高、转印时候越长,汕墨渗入的就越深,但由于在较高温度下油墨散布得也较快,致使转印后的纹理图案较隐约,并且,若是转印温度太高,涂膜易被软化,会涌现转印后的难撕纸以及水纹纹路被压平的毛病。以是,在包管油墨渗入深度充足且不会影响到耐候性的情况下,只管下降转印的温度以及时候,以确保到达最好的转印效果。


5、结语


现在,户外用水纹木纹粉末涂料依然存在固化前提较为刻薄以及消费稳固性较差等题目,以至于它的运用范围并非很大。但针对这些题目,我们可以或许经由过程挑选原材料、优化配方构造以及掌握好消费工艺来进步产物的质量稳固性;别的,还可以或许供应给客户最适宜的喷涂、烘烤和热转印的工艺前提以到达最好的涂膜外面及机能,从而促使水纹木纹粉可以或许获得更好地推行。

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