1.眾所周知聚酯環(huán)氧粉末涂料是由聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧 樹(shù)脂、顏填料和助劑等組成。在助劑的成分中，除了常 用的流平劑、分散劑、除氣劑、松散劑等外，為了滿足粉 末涂料的反應(yīng)活性，也就是滿足烘烤固化條件而需要 添加固化促進(jìn)劑，使涂膜性能達(dá)到用戶的要求。 隨著我國(guó)粉末涂料與涂裝工業(yè)的迅速發(fā)展，為了 滿足各種用途的需要，開(kāi)發(fā)的聚酯樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂的 品種很多，基本上能滿足一般的需要，但是還不能完全 滿足特殊用途的需求。在粉末涂料用聚酯樹(shù)脂品種的 開(kāi)發(fā)中，雖然都要添加不同量的固化促進(jìn)劑，但是由于 原材料生產(chǎn)單位的遠(yuǎn)近、產(chǎn)品價(jià)格、樹(shù)脂的相容性等多 方面的原因而沒(méi)有找到理想的樹(shù)脂品種時(shí)，應(yīng)考慮對(duì) 熟悉的樹(shù)脂品種的活性進(jìn)行調(diào)整后使用，具體措施之 一是在配方中添加促進(jìn)劑。在粉末涂料配方中，促進(jìn)劑 的主要作用是提高樹(shù)脂與固化劑（或樹(shù)脂）的反應(yīng)活 性，提高成膜物的固化反應(yīng)速率或縮短固化反應(yīng)時(shí)間， 或者調(diào)整粉末涂料的膠化時(shí)間和熔融水平流動(dòng)性等。

在聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中使用的促進(jìn)劑品種很多， 常用的品種有金屬氧化物（氧化鋅）、叔胺(咪唑類(lèi))、季 胺（卞基氯化胺）、季銨鹽（鎓鹽）等。 了解不同促進(jìn)劑品種對(duì)同一種聚酯樹(shù)脂配制的聚 酯環(huán)氧粉末涂料與涂膜性能的影響；同一品種的促進(jìn) 劑對(duì)不同廠家或同一廠家不同型號(hào)的聚酯樹(shù)脂配制的 聚酯環(huán)氧粉末涂料與涂膜性能的影響；促進(jìn)劑不同用 量對(duì)同一種聚酯樹(shù)脂配制粉末涂料與涂膜性能的影響 等，對(duì)于設(shè)計(jì)聚酯粉末涂料、選擇促進(jìn)劑的品種和用 量、選擇聚酯樹(shù)脂的品種具有重要的意義。本文就此 進(jìn)行研究。

2試驗(yàn)部分

2.1試驗(yàn)設(shè)備和儀器

試驗(yàn)設(shè)備有實(shí)驗(yàn)室用雙螺桿擠出機(jī)、粉碎機(jī)、靜電 粉末噴涂設(shè)備；儀器有色差儀、膠化時(shí)間和熔融流動(dòng)性 測(cè)定儀、冰箱、涂膜光澤和沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)器等。

2.2試驗(yàn)原材料

       原材料有：聚酯樹(shù)脂-1、聚酯樹(shù)脂-2、聚酯樹(shù)脂-3、聚酯樹(shù)脂-4、環(huán)氧樹(shù)脂E-12、促進(jìn)劑-1（咪唑類(lèi)）、促 進(jìn)劑-2（咪唑啉）、促進(jìn)劑-3（鎓鹽）、鈦白粉R940、沉淀 硫酸鋇、流平劑、分散劑、除氣劑和其它助劑等。

2.3試驗(yàn)方法

       按粉末涂料的配方稱(chēng)量，以一般粉末涂料的配制 方法，通過(guò)“熔融擠出→粉碎→過(guò)篩（180目）”制得粉 末涂料，然后測(cè)定粉末涂料的膠化時(shí)間和熔融水平流 動(dòng)性，在0.5 mm的冷軋鋼板上經(jīng)靜電噴涂后分別于 180℃、190℃，200℃固化15 min，檢測(cè)涂膜性能。

3結(jié)果與討論

3.1不同促進(jìn)劑對(duì)同一聚酯環(huán)氧粉末涂料性能的影響 選擇        促進(jìn)劑-1、促進(jìn)劑-2、促進(jìn)劑-3，分別與聚酯 樹(shù)脂-1和環(huán)氧樹(shù)脂E-12配制聚酯環(huán)氧粉末涂料。不 同促進(jìn)劑對(duì)聚酯環(huán)氧粉末涂料與涂膜性能的影響試驗(yàn) 結(jié)果見(jiàn)表1。

    表1試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，不同促進(jìn)劑品種對(duì)同一種聚 酯環(huán)氧粉末涂料的膠化時(shí)間、熔融流平性、涂膜的光澤和沖擊強(qiáng)度有不同的影響，特別是對(duì)冷凍后的涂膜沖 擊強(qiáng)度影響差別較大。這是因?yàn)椴煌�促進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)不 同，催化的機(jī)理也不同，所以促進(jìn)效果也不同。因此根 據(jù)粉末涂料與涂膜性能的要求選擇合適的促進(jìn)劑品種 是很有必要的。

     3種不同促進(jìn)劑配制的粉末涂料和無(wú)促進(jìn)劑（空 白）的粉末涂料分別在180℃、190℃、200℃固化15 min，比較涂膜色差（ΔE）的變化情況，其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn) 表2。

   表2試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，無(wú)論是以加促進(jìn)劑的180℃ 烘烤固化的樣板為標(biāo)準(zhǔn)，還是以沒(méi)有加促進(jìn)劑的180 ℃烘烤固化的樣板為標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)劑-3的色差小。因 此從涂膜的耐變色性和耐熱性考慮，選擇促進(jìn)劑-3是 比較好的。

3.2同一促進(jìn)劑對(duì)不同聚酯樹(shù)脂環(huán)氧粉末涂料的影響

選擇促進(jìn)劑-3，用不同廠家生產(chǎn)的聚酯樹(shù)脂-1、 聚酯樹(shù)脂-2、聚酯樹(shù)脂-3、聚酯樹(shù)脂-4分別配制聚酯 環(huán)氧粉末涂料，對(duì)粉末涂料與涂膜的性能影響進(jìn)行比 較，其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

    從表3試驗(yàn)結(jié)果可知，促進(jìn)劑-3以同樣的用量與 不同廠家的聚酯樹(shù)脂配制聚酯環(huán)氧粉末涂料時(shí)，對(duì)粉 末涂料的膠化時(shí)間有影響，但影響不太大，對(duì)粉末涂料 的熔融水平流動(dòng)性的影響較大。這是因?yàn)榫埘��?shù)脂的 生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)聚酯樹(shù)脂的活性時(shí)，考慮到粉末涂料 的烘烤固化條件設(shè)定在180℃、15 min，所以各廠之間 的聚酯樹(shù)脂的活性和膠化時(shí)間的差別不會(huì)很大，但是 各廠家使用的原材料不同，樹(shù)脂結(jié)構(gòu)有差別，熔融黏度 差別較大，使粉末涂料的熔融水平流動(dòng)性的差別也較 大。

用這種促進(jìn)劑的粉末涂料，在180℃、190℃、200 ℃不同溫度下烘烤固化15 min時(shí)，涂膜的光澤差別很 大，但對(duì)涂膜在常溫下的沖擊強(qiáng)度沒(méi)有明顯的影響，然 而對(duì)冷凍下的沖擊強(qiáng)度是有一定影響的。這一試驗(yàn)結(jié) 果說(shuō)明，同一種促進(jìn)劑對(duì)不同廠家的聚酯樹(shù)脂配制的 粉末涂料與涂膜性能的影響有很大的區(qū)別，所以必須 經(jīng)過(guò)不同聚酯樹(shù)脂和促進(jìn)劑之間的比較試驗(yàn)來(lái)選擇佳的聚酯樹(shù)脂與促進(jìn)劑之間的匹配。

另外，同一種促進(jìn)劑對(duì)于不同廠家的聚酯樹(shù)脂配 制聚酯環(huán)氧粉末涂料涂膜色差的影響來(lái)說(shuō)，以無(wú)催化 劑的粉末涂料180℃、固化15 min的涂膜為標(biāo)準(zhǔn)，有 促進(jìn)劑-3的不同聚酯樹(shù)脂粉末涂料分別在180℃ 190℃、200℃固化的涂膜的色差（ΔE）進(jìn)行比較時(shí)，相 對(duì)比較起來(lái)聚酯樹(shù)脂-4的色差小、涂膜耐熱性 好，而聚酯樹(shù)脂-2的色差大、涂膜耐熱性差，其涂 膜耐熱性的好壞順序如下：

聚酯樹(shù)脂-4＞聚酯樹(shù)脂-1＞聚酯樹(shù)脂-3＞聚酯樹(shù) 脂-2

根據(jù)涂膜的耐熱性和色差的要求，選擇好聚酯樹(shù)脂品種或者促進(jìn)劑品種也是設(shè)計(jì)粉末涂料配方的重要 問(wèn)題。

3.3不同促進(jìn)劑用量對(duì)聚酯環(huán)氧粉末涂料的影響

選擇促進(jìn)劑-3，與聚酯樹(shù)脂-2、聚酯樹(shù)脂-3和聚 酯樹(shù)脂-4分別以不同的用量配制粉末涂料，對(duì)涂膜的 性能進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4~6。

    表4試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，隨著配方中促進(jìn)劑用量的增 加，粉末涂料的膠化時(shí)間明顯縮短，熔融水平流動(dòng)性也 有變小的傾向，而且對(duì)涂膜的冷凍沖擊性能也有一定 的影響，用量在0.40 g時(shí)其性能好。另外，在一定用 量范圍內(nèi)，促進(jìn)劑對(duì)涂膜的沖擊強(qiáng)度沒(méi)有明顯的影響， 對(duì)涂膜光澤的影響也沒(méi)有明顯的規(guī)律。

      表5試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，隨著配方中促進(jìn)劑用量的增 加，粉末涂料的膠化時(shí)間明顯縮短，熔融流動(dòng)性也明顯 變小，但對(duì)涂膜的光澤、沖擊強(qiáng)度、冷凍沖擊強(qiáng)度的影 響沒(méi)有明顯的差別。

      表6試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，隨著配方中促進(jìn)劑用量的增 加，粉末涂料的膠化時(shí)間明顯縮短，熔融水平流動(dòng)性也 明顯變小，而且對(duì)涂膜的冷凍沖擊性能也有一定的影 響，用量在0.40 g時(shí)其性能好。另外在一定用量范 圍內(nèi)，對(duì)涂膜光澤和沖擊強(qiáng)度沒(méi)有明顯的影響。

表4~6的試驗(yàn)結(jié)果都說(shuō)明，一般在聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，隨著促進(jìn)劑用量的增加，粉末涂料的 膠化時(shí)間縮短，熔融水平流動(dòng)性也有變小的傾向。因 此，添加和調(diào)整促進(jìn)劑的用量可以調(diào)整粉末涂料的烘 烤時(shí)間和溫度，而且對(duì)防止涂膜流掛等問(wèn)題是很有效 的。在上述試驗(yàn)中，對(duì)涂膜的光澤和沖擊強(qiáng)度的影響 并不明顯，但是對(duì)涂膜的冷凍沖擊強(qiáng)度的影響比較明 顯。因此根據(jù)用戶對(duì)粉末涂料和涂膜性能的要求，選 擇佳促進(jìn)劑品種和用量是粉末涂料配方設(shè)計(jì)的重 要內(nèi)容之一。

結(jié)語(yǔ)

    ⑴在用同一種聚酯樹(shù)脂與不同品種的促進(jìn)劑配制 的聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，不同促進(jìn)劑品種對(duì)粉末 涂料的膠化時(shí)間和熔融水平流動(dòng)性有一定的影響，對(duì) 涂膜的沖擊強(qiáng)度，特別是冷凍沖擊強(qiáng)度的影響更大，而 且在不同溫度下烘烤固化時(shí)對(duì)涂膜色差的影響也有明 顯差別。因此，必須選擇合適的促進(jìn)劑品種。

    ⑵在用同一種促進(jìn)劑與不同廠家聚酯樹(shù)脂配制的 聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，聚酯樹(shù)脂品種對(duì)粉末涂料 的膠化時(shí)間有一定的影響，對(duì)熔融水平流動(dòng)性影響更 大；另外對(duì)涂膜冷凍沖擊強(qiáng)度影響和不同溫度下烘烤 時(shí)涂膜色差的影響也較大。因此，必須選擇合適的樹(shù)脂 品種匹配。

    ⑶在用同一種聚酯樹(shù)脂與不同用量的同一種促進(jìn) 劑配制聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，隨著促進(jìn)劑用量的 增加粉末涂料的膠化時(shí)間有明顯縮短，熔融水平流動(dòng) 性也有變小的傾向，雖然對(duì)涂膜的光澤和沖擊強(qiáng)度沒(méi) 有明顯的影響，但是對(duì)涂膜冷凍沖擊強(qiáng)度有明顯的影響。因此，必須考慮選擇合適的促進(jìn)劑用量。

     總而言之，為了得到具有合適的反應(yīng)活性、優(yōu)良的 涂膜機(jī)械性能（特別是冷凍下的沖擊強(qiáng)度）和耐熱性好 色差小）的聚酯環(huán)氧粉末涂料，必須選擇好促進(jìn)劑的 品種和用量，還要選擇好聚酯樹(shù)脂的品種（生產(chǎn)廠家） 相匹配。