涂料百科之粉末涂料配方设计的化学基础.doc

粉末涂料成膜物质化学反应 核心提示：粉末涂料配方设计的化学基础（成膜物质的化学反应） 一、混合型 粉末涂料用环氧树脂(Epoxy resin)，通常采用平均环氧值（每1009树脂中所含环氧基的克当量数）为0. 12（命名为E-12或604的双酚Ａ型环氧树脂。 其中平均聚合度n＝4，实际聚合度n＝3.83～6. 53，相对的质量范围为1429～2222。 (2)混合型粉末涂料用聚酯树脂(Polyester)，通常为饱和型末端为羧基的聚酯树脂HOOC－PE－COOH，端羧基的酸值通常为30～80mg，在固化时反应如下： 每1009环氧树脂所需聚酯树脂的理论量，可以通过下列公式得到：  例如：ApE＝70，EEX＝0. 12，WPE ＝96.2。 由于一般PE比EX便宜，通常在配方中选择PE过量一些，因此常用的混合型树脂中分为50/50混合型树脂(APE为65～75)，60/40混合型树脂（APE为48～58），70/30混合型树脂（APE为32～38)。 二、聚酯+TGIC TGIC异氰脲酸三缩水甘油酯   相对分子质量为97，环氧值E通常为0.93，为一三官能团固化剂，能生成交联密度大的产物，同时因为不含苯基和醚键，因此在户外的耐候性能优越，是户外用粉末涂料的首选，固化时发生的反应：  每100g聚酯树脂与TGIC用量的关系可以通过下列公式计算，由于TGIC价格较高，通常选用低酸值树脂与其配套．   例如：APE =25时，WTGIC=0. 048。 下面列出常用酸值树脂与TGIC的比例： APE=50， 90/10； APE=25， 95/5; APE=33， 93/7（标准）； APE =20， 96/4。 三、HAA Β-羧烷基酰胺，典型品种是四( N-β-羧乙基)己二酰胺。 羟值81～85mg KOH/g，当量为82—86g/eq，比TGIC略低，因此同样酸值的聚酯树脂需要HAA量比TIGC更少。 APE=50， 93/7； APE =33， 95/5（标准）； APE=25， 96/4； APE=20， 97/3。 固化反应时发生如下反应：  四、环氧十固化剂 1．环氧树脂直接用多元胺固化 环氧树脂直接用多元胺固化，可制得到纯环氧的粉末涂料，多元胺通常有以下几种。 ①双氰胺，固化温度200℃以上。  ②咪唑类，固化温度150℃左右，可用双氰胺固化促进剂。  ③二酰胺，固化温度160℃左右，也可用双氰胺固化促进剂。  胺类与环氧发生如下反应：  胺类固化剂理论量可用以下公式计算：  式中，G为100g环氧所需胺的质量，g；M为胺的相对分子质量；Hn为氨基上的活动氧数；E为环氧树脂的环氧量。 2．环氧树脂可用酸酐固化  酸酐先与环氧树脂主链上的羟基反应生成酯和羧酸，再与环氧基反应生产酯。 酸酐类环氧树脂固化剂的理论用量G计算公式如下：  通常用于输油管、输气管的防腐使用。 五、羟基聚酯树脂（或羟基丙烯酸树脂）+封闭型IPDI 通常用的羟基端聚酯树脂，羟值为35～45mg KOH/g，IPDI通常用ε-己内酰胺封闭，在140～160℃的分解放出ε-己内酰胺，游离的-NCO与羟基发生反应。   理论用量：  例如：  　　通常80/20封闭型IPDI过量。 六、丙烯酸缩水甘油酯十长碳二元酸 　　　丙烯酸缩水甘油酯十聚酯树脂+IPDI