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卷材涂料配方设想及出产历程中常见问题处置

来源:本站原创   更新时间:2019-09-05

 

  卷材涂料配方设想及出产过程中常见问题处置_能源/化工_工程科技_专业材料。2011 年 8 月 第 14 卷第 8 期 Aug.2011 Vol.14 No.8 手艺取经验交换 卷材涂料配方设想及出产过程中常见问题处置 胡留 1,汪 波2 (1.常州市易涂化工无限公

  2011 年 8 月 第 14 卷第 8 期 Aug.2011 Vol.14 No.8 手艺取经验交换 卷材涂料配方设想及出产过程中常见问题处置 胡留 1,汪 波2 (1.常州市易涂化工无限公司, 江苏 常州 213000;2.中国建建材料工业地质勘查核心安徽总队尝试室, 合肥 230022 ) 摘 要: 次要引见了卷材涂料行业一些常见常用的配方设想方式, 以及这些配方之间的优错误谬误, 配方中比例的搭配, 调整 方式, 正在涂料的出产过程中可能呈现的问题处置方式, 对处置本行业的工程师和出产有必然的参考意义。 环节词: 卷材涂料; 配方设想; 出产 中图分类号:TQ633 文献标识码:A 文章编号:1007-9548 (2011 ) 08-0031-05 Coil Coating Formula Design and Common Problems Treatment in Production Process HU Zong-liu1, WANG Bo2 (1. Changzhou Tuyi Paints Co., Ltd., Changzhou Jiangsu 213000, China; 2. China Building Material Industry Center of Geological Exploration Anhui General corps laboratory, Hefei 230022, China) Abstract: Some common formula design method in coil coatings industry, the advantages and disadvantages of these formula, the proportion in formula, the adjustment method in coating, the possible problem in production process and the treatment method were mainly introduced in this . This has certain significant reference value to engineer and production in this industry. Key words: coil coatings; formula design; production 1 引言 卷材涂料是涂镀行业最常见的一种涂料,其施工 20 ~ 25 s, 聚酯树脂的黑白决定了涂料最终的机能; ⑵氨基树脂: 次要用做交联剂, 有全甲醚化氨基树 脂 (HMMM ) 、 部门醚化树脂 、 脲醛树脂, 目前业内次要 厂家有氰特、 新华、 奥斯等; ⑶聚氨酯树脂: 封锁型聚氨酯树脂, 次要产物有拜 耳的 3175、 无锡阿克力的 S-199、 常州涂料化工研究 院的 CX 树脂等; ⑷环氧树脂:次要为 609 树脂、 604 树脂 、 601 树 脂, 次要厂家有三木、 昆山都城、 无锡蓝星等; ⑸ 钛白粉: 金红石型 (面漆) 和锐钛型 (底漆和背 漆) , 次要厂家有杜邦 、 日本石原 、 攀钛 、 无锡镇钛 、 豪 普、 山东东佳、 裕鑫、 河南百利联; ⑹酞菁蓝: 15 ∶ 0 ~ 15 ∶ 3 为从,次要厂家有常州亚 邦、 江苏双乐等; 便利、 环保、 效率高档特点使其正在日常糊口中越来越广 泛,卷材涂料系统颠末几十年的成长曾经构成了相对 成熟的系统和配方, 目前国内次要是低价合作、 配方混 乱, 取外资企业无任何合作力, 设想配方思不明白 、 不科学等特点, 导致卷材涂料最终的机能不不变, 不符 合节能环保的特点。本文次要引见了几类常见的卷材 涂料配方系统的设想, 以及一些常用的调整体例, 科学 合理地总结了国表里常见的配方使用系统。 2 卷材涂猜中常见的原料 ⑴聚酯树脂:聚酯树脂是卷材涂猜中最次要的树 脂,底 、 面 、 背均可利用,一般目标为:酸价 3 ~ 5 mgKOH/g, 羟值 65 mgKOH/g, 色号≤2 , 黏度 (格氏管) # 31 2011 年 8 月 第 14 卷第 8 期 Aug.2011 Vol.14 No.8 ⑺分离剂: 离子型和高型, 离子型分离剂次要 用于分离无机颜料,高型分离剂次要分离无机颜 料。次要厂家有 BYK、 EFKA、 AFCONA 等; ⑻流平剂: 丙烯酸型和氟碳改性丙烯酸型, 丙烯酸 型流平剂次要用于背漆或者低线速涂料;氟碳改性丙 烯酸次要用于线 m/min 的涂料; ⑼催化剂: 封锁对甲苯磺酸 、 封锁壬基奈磺酸 、 封 底漆和背漆可用封锁对甲苯磺酸; 面 闭二壬基奈磺酸。 漆一般用封锁壬基奈磺酸或封锁二壬基奈磺酸。次要 厂家有金氏、 鑫恒、 兴润、 科润特; ⑽附出力推进剂: 溶剂型树脂 (含羟基、 羧基、 醚键 等) 、 硅烷偶联剂 、 钛酸酯偶联剂, 次要有德谦的 ADP 和常州涂料院的 ADP; ⑾抗划伤帮剂: 无机硅流平剂、 蜡粉、 蜡浆, 目前以 苏威和三叶为从; ⑿消光帮剂: 消光粉、 填料, 次要厂家为山西天一 和航天赛德; ⒀溶剂: 100#、 150#、 200#、二甲苯、 环己酮 、 DBE、 PMA、 异丁醇、 正丁醇、 丁酮等。 ⑸溶剂的搭配。 溶剂为挥发成分, 其次要感化是溶 解和稀释, 溶剂的设想以能消融开树脂为从, 同时调查 溶剂的挥发曲线, 合理搭配挥发区间, 防止呈现烘箱入 口呈现大量溢烟或烘箱内燃烧现象。 3.1.2 环氧改性聚酯底漆配方 环氧改性聚酯底漆配方见表 1。 表 1 环氧改性聚酯底漆配方 成 分 聚酯树脂 氨基树脂 脲醛树脂 环氧树脂 钛白粉 硫酸钡 滑石粉 锌黄 锶黄 分离剂 消泡剂 催化剂 附出力推进剂 S-100 DBE 环己酮 总量 规 格 60% 98% 65% 40% 工业级 1 250 目 1 250 目 工业级 工业级 添加量/% 40.860 4.170 1.000 8.125 16.200 3.250 3.250 5.750 4.000 0.325 0.100 0.200 1.500 5.610 2.810 2.810 100.000 3 3.1 卷材涂料底漆设想方案 环氧改性聚酯底漆 设想方式 ⑴确定颜基比 。卷材底漆的 P/B 为 0.8 ~ 1.2, P/B 3.1.1 越低, 涂料的光泽度、 附出力越好, P/B 越高, 涂料的遮 盖越好, 但附出力、 内应力差, 分析起来选择, 一般环境 P/B 为 1.0。 ⑵从体树脂和氨基比例简直定 。聚酯系统中, 聚 酯/氨基为 1/5 ~ 1/8, 底漆中树脂不克不及完全反映, 留出部 分羟基和面漆氨基反映,添加层间附出力;环氧系统 中, 环氧 /氨基 (或封锁聚氨酯) 为 1/3 ~ 1/5, 环氧底漆 对前处置和炉温的要求很高,配方设想和彩涂线出产 特别要留意节制好炉温。 ⑶粉料的搭配。粉料的搭配次要考虑覆盖力和耐 锶黄为从, 涉及到 盐雾机能, 耐盐雾机能次要以锌黄 、 出口或环保要求较高的产物,采用磷酸锌或者三聚磷 酸铝等环保型颜料; 覆盖力次要依托钛白粉来提拔, 有 时可恰当添加颜基比来改善覆盖力, 添加涂布量。 ⑷帮剂的选择。分离流平类帮剂选择要搭配好树 脂和粉料, 添加树脂和粉料之间的连系力和润湿性, 增 加研磨性和涂料上机形态。 机能: T 弯 2T ~ 3T, 硬度 3H, 耐 MEK 擦拭 5 ~ 10 次,冲击强度 5 J,耐盐雾 500 h;该配方的颜基比为 1.0, 聚酯树脂和氨基的比例为 6 ∶ 1; 脲醛树脂 ∶ 环氧树 脂 (40% ) 为 1 ∶ 5; 环氧树脂占总基料的 11%; 该配方上 机的顺应性很强,抗刮伤和硬度一般,属于通用型配 方, 适合各出产线 环氧氨基底漆 设想道理 ⑴环氧树脂属于比力脆、 硬度比力高的树脂, 氨基 树脂也属于较脆较硬的树脂,两类树脂反映后柔韧性 很差, 但抗刮伤机能很好, 所以环氧树脂要选择相对分 子质量较大的树脂为从 (如 609 ) , 氨基树脂选择脲醛 树脂,如许设想出来的配方 T 弯很差,一般正在 4T 以 上, 且因为其柔韧性差, 脲醛活性较高, 形成彩板成品 T 弯下降, 容易呈现压瓦爆裂或爆漆现象, 正在设想配方 的时候, 恰当拼加一部门 604 或者 601 树脂, 可改善其 脆性, 但同时又存正在一个问题, 可能呈现黏辊, 所以炉 32 2011 年 8 月 第 14 卷第 8 期 Aug.2011 Vol.14 No.8 温设想很环节, 出口温度不克不及太高。 设想如许的配方以 609 ∶ 604 ∶ 5265 为 6.0 ∶ 2.5 ∶ 1.5。 ⑵因为其上述特点,设想配方的时候将 P/B 恰当 下降, 设想 P/B 为 0.8, 覆盖力恰当下降, 涂布量下降, 抗刮伤机能提高。 ⑶环氧树脂和脲醛树脂具有优良的湿附着机能, 其耐盐雾机能相对来说提高了良多,所以锶黄和锌黄 的量可恰当降低。 ⑷环氧氨基系统由于其脲醛树脂的活性高,对生 产线的炉温要求很高, 炉温波动不克不及太大, 不然将呈现 T 弯不不变的现象。 3.2.2 环氧氨基底漆配方 环氧氨基底漆配方见表 2。 表 2 环氧氨基底漆配方 成 分 609 5265 604 钛白粉 硫酸钡 滑石粉 锌黄 锶黄 分离剂 消泡剂 催化剂 附出力推进剂 S-100 DBE 环己酮 总量 规 格 40% 65% 50% 工业级 1 250 目 1 250 目 工业级 工业级 添加量/% 41.67 6.41 13.89 11.11 2.20 2.20 3.30 3.30 0.22 0.10 0.20 1.50 6.89 3.44 3.44 100.00 聚氨酯底漆很好地填补了环氧系统脆的弱点, 封锁型 聚氨酯是正在 TDI 或者 HDI 的根本长进行聚醚改性 ,同 时用苯酚或者己内酰胺对两头进行封锁, 其封锁物正在 160 ℃解封和环氧树脂的环氧基团反映,添加了环氧 底漆的柔韧性, 按照试验和出产经验,环氧树脂和封锁 聚氨酯为 1 ∶(2 ~ 6 ) , 可按照出产线要求进行调整。 ⑵该配方系统中封锁聚氨酯的质量很主要, 对原 TDI 或 HDI 正在常温下均可取环氧树脂 料的要求较高, 反映, 封锁不完全的环境下,环氧聚氨酯底漆可呈现胶 化现象。 ⑶P/B 为 1.0 时, 防锈机能和覆盖性均很是好。 3.3.2 环氧聚氨酯底漆配方 环氧聚氨酯底漆配方见表 3。 表 3 环氧聚氨酯底漆配方 成 分 609 封锁聚氨酯 钛白粉 硫酸钡 滑石粉 锌黄 锶黄 分离剂 消泡剂 催化剂 S-100 DBE 环己酮 总量 规 格 40% 60% 工业级 1 250 目 1 250 目 工业级 工业级 添加量/% 50.00 8.33 12.50 2.50 2.50 5.00 5.00 0.25 0.10 0.20 8.06 4.03 4.03 100.00 机能: T 弯 2T ~ 3T, 硬度 4H, 耐 MEK 擦拭 5 ~ 10 次, 冲击强度 5 J, 耐盐雾 700 h。 该配方的颜基比为 1.0, 聚氨酯和环氧树脂的比例为 1 ∶ 4; 配方中通过聚 氨酯来改善环氧的脆性, 提高了对基板的附出力, 缓解 了内应力, 常规机能很好, T 弯能够达到 2T ~ 3T, 硬度 4H 以上, 抗划伤和耐盐雾机能优异。 3.4 3.4.1 聚酯聚氨酯底漆 设想道理 ⑴正在家电板系统中,由于涉及到部门布局呈现对 折, 要求彩板能实现 T 弯为 0T, 所以要设想出高相对 质量的聚酯树脂,同时共同必然量的低相对 质量的改性环氧, 添加其附出力和硬度。 ⑵聚酯聚氨酯底漆次要使用于家电系统,对环保 机能: T 弯 3T ~ 4T, 硬度 4H, 耐 MEK 擦拭 3 ~ 5 次, 冲击强度 5 J, 耐盐雾 700 h。该配方的氨基 ∶ 环氧树脂 为 1.0 ∶ 5.5; 颜基比为 0.8, 粉料比树脂少, 通过添加树 脂的量来提高其柔韧性,但仍然不克不及改变环氧和氨基 的硬、 脆特点, 插手部门 604 来提高漆膜的柔韧性, 可 使 T 弯达到 3T, 不外不克不及完全。 脲醛树脂的活性很 高, 炉温很难节制, 正在基板处置不清洁的环境下, 很容 易呈现压瓦爆漆, 所以正在利用过程中要出格留意。 3.3 3.3.1 环氧聚氨酯底漆 设想道理 ⑴因为上述环氧氨基底漆的浩繁错误谬误, 所以环氧 33 2011 年 8 月 第 14 卷第 8 期 Aug.2011 Vol.14 No.8 要求很高, 要求颜料无铬, 合适出口尺度等, 所以选用 环保型的磷酸锌和三聚磷酸铝做为防锈颜料,恰当加 一部门防锈帮剂改善防锈结果。 ⑶聚酯聚氨酯因其具有很是好的柔韧性,恰当增 加些氨基以提高其烘烤性。 3.4.2 聚酯聚氨酯涂料配方 聚酯聚氨酯涂料配方见表 4。 表 4 聚酯聚氨酯涂料配方 成 分 聚酯树脂 (曲链型) 封锁聚氨酯 改性 601 氨基树脂 钛白粉 硫酸钡 滑石粉 磷酸锌 三聚磷酸铝 分离剂 消泡剂 催化剂 S-100 DBE 环己酮 总量 规 格 50% 60% 60% 98% 工业级 1 250 目 1 250 目 工业级 工业级 添加量/% 39.00 7.50 5.00 3.00 15.00 3.00 3.00 4.50 4.50 0.30 0.10 0.20 7.45 3.73 3.73 100.00 单瓦仍是复合板,单瓦以聚酯为从,复合板以环氧为 从, 但正在选择聚酯树脂的时候要留意, 最好选择羟值正在 60 mgKOH/g 以上的聚酯, 羟值太低, 可能会呈现黏胶 不良现象。背漆的配方和底漆的配方雷同, 次要以调整 氨基比例或树脂的活性来提高耐 MEK 擦拭和附出力。 表 5 4 类底漆机能比力 性 能 T弯 耐 MEK 擦拭 抗刮伤 耐盐雾 对基板要求 对炉温要求 成本 底 漆 类 型 聚酯聚氨酯 环氧改性聚酯 环氧聚氨酯 环氧氨基 优 好 一般 一般 低 低 高 好 优 一般 一般 低 低 低 好 一般 好 好 中 中 高 一般 一般 优 优 高 高 中 按照分歧的利用对配方进行微调,即可达到 要求, 环氧改性聚酯背漆配方见表 6。 表 6 环氧改性聚酯背漆配方 成 分 聚酯树脂 氨基树脂 氨基树脂 环氧树脂 钛白粉 分离剂 消泡剂 催化剂 附出力推进剂 S-100 DBE 环己酮 总量 规格 60% 98% 65% 40% 工业级 添加量/% 31.32 3.76 3.00 20.00 32.50 0.33 0.10 0.20 1.50 3.65 1.82 1.82 100.00 机能: T 弯 0T ~ 1T, 硬度 2H, 耐 MEK 擦拭 5 ~ 10 次, 冲击强度 5 J, 耐盐雾 400 h。该配方颜基比为 1.0, 氨基和聚酯比例为 1.00 ∶ 4.33, 而且辅帮必然量的改性 环氧和氨基, 提高附出力和干燥效率, 这里的聚酯树脂 以曲链为从, 相对证量偏高, 可实现 T 弯 0T, 硬度 2H。 该配方次要用于家电板涂料底漆和氟碳涂料底漆。 3.5 总结 卷材涂猜中底漆次要为上述 4 类,各有各自的优 势和错误谬误, 须分析其特点以顺应客户的要求, 4 类底漆 具体环境比力见表 5。 机能: T 弯 3T ~ 4T, 硬度 4H, 耐 MEK 擦拭 80 次, 冲击强度 9 J, 耐盐雾 400 h, 黏胶机能优良, 储存不变 性很好。 该配方的颜基比为 1.0, 氨基 ∶ 聚酯树脂为 1 ∶ 5, 拼加 25%的环氧 609, 可黏胶。 4 卷材涂料后背漆 后背漆的次要感化是正在后背起防护感化,背漆大 5 5.1 聚酯面漆 设想道理 ⑴配方分成 2 类, 高温固化系统和低温固化系统。 高温固化系统以聚酯树脂和六甲氧基甲基三聚氰 多采用单涂层,要求较高时也有采用带底背漆的二涂 层系统的。 背漆一般涂膜较薄, 正在粉饰性和户外耐久性 方面要求不高, 但要求具有优良的抗划伤性、 抗黏连性 和加工性, 较好的耐 MEK 擦拭和耐盐雾机能。 背漆和底漆有良多雷同之处,背漆次要考虑是做 胺 (HMMM ) 为从体树脂, 辅帮必然的催化剂, 其氨基 和聚酯的比例一般为 20/80 ~ 15/85;低温系统以聚酯 树脂、 HMMM、 部门醚化氨基树脂为从, 通过部门醚化 34 2011 年 8 月 第 14 卷第 8 期 Aug.2011 Vol.14 No.8 氨基树脂的高活性, 提高反映速度, 其氨基和聚酯的比 例一般为 1/3 ~ 1/4。高温固化系统的的长处是耐老化, 彩板储存后的不变性强;低温固化系统的长处是硬度 较好, 降低出产成本。 ⑵聚酯面漆次要以白灰、 海蓝、 绯红为从, 其颜基 比别离为 1.0、 0.5、 0.4。 5.2 聚酯面漆配方 聚酯面漆配方见表 7、 表 8。 表 7 白灰聚酯面漆配方 成 分 聚酯树脂 HMMM 部门醚化氨基 分离剂 消泡剂 防浮色发花帮剂 流平剂 催化剂 钛白粉 溶剂 总量 规格 60% 98% 80% 0.35 0.20 0.20 0.50 0.50 35.00 9.44 100.00 高温系统配方/% 46.67 7.14 低温系统配方/% 45.37 4.76 3.89 0.35 0.20 0.20 0.50 0.50 35.00 9.23 100.00 ⑸粉猜中含水量太高; 丈量粉料的含水量; ⑹砂磨机中玻璃珠或锆珠比例、用量不合错误或遭到 磨损; 换珠子或调整用量。 6.2 涂料增稠或假稠 ⑴颜料具有触变性, 构成假稠; 选择合适的颜料; ⑵分离剂选择不合错误; 选择合适的分离剂; ⑶吸油量大的填料过多; 恰当降低; ⑷系统的消融力太弱; 恰当添加强溶剂; ⑸颜填料水分太高; 树脂的润湿性太差。 6.3 涂料沉淀 ⑴颜填料的密度太大; 选择密度合适的进行搭配; ⑵所选择的颜料没有进行概况处置; ⑶没有利用防沉剂或选用不合适的防沉剂; ⑷涂料黏度太低; ⑸树脂润湿性太差, 不克不及包裹颜填料; ⑹分离剂搭配不合错误。 6.4 浮色、 发花 ⑴树脂的润湿性不敷; ⑵溶剂消融力太强; ⑶分离剂选择不合适; ⑷添加必然量的防浮色发花帮剂; ⑸调整黏度时, 稀料不是正在涂料搅拌形态下插手。 6.5 出产过程中气泡多 ⑴插手必然量的消泡剂; ⑵插手必然量的异丁醇; ⑶出产过程中避免激烈搅拌; ⑷削减低概况活性帮剂的用量。 6.6 成品常规机能不及格 ⑴T 弯大: 能否烤干; 能否过烘; 氨基比例能否正 确; 基板能否清洁; 钝化液能否太薄或太厚; ⑵ 耐 MEK 擦拭不及格: 能否烤干; 能否过烘; 基 板能否清洁; 氨基比例能否准确; 催化剂量能否脚够; ⑶色差: 膜厚能否准确; 色浆能否加错; 温度能否 不变; ⑷流平欠好: 流平剂能否插手; 树脂之间的相容性 若何; 溶剂搭配能否合理; ⑸涂料无光泽:吸油量大的填料过多;树脂不相 容; 溶剂太弱; 烘烤过度。 —— —— —— —— —— —— —— —— —— — 收稿日期:2011-04-26 注: 板温要求别离为 210 ~ 232 ℃和 199 ~ 210 ℃; 机能: T 弯为 3T, 耐 MEK 擦拭 100 次, 下同。 表 8 海蓝聚酯面漆配方 成 分 聚酯树脂 HMMM 部门醚化氨基 分离剂 消泡剂 防浮色发花帮剂 流平剂 催化剂 酞菁蓝 钛白粉 溶剂 总量 规格 60% 98% 80% 0.50 0.20 0.20 0.50 0.50 4.00 16.00 16.77 100.00 高温系统配方/% 53.33 8.00 低温系统配方/% 51.85 4.53 5.55 0.50 0.20 0.20 0.50 0.50 4.00 16.00 16.17 100.00 6 6.1 卷材涂料出产过程中常见问题处置方案 细度达不到或返粗 ⑴粉料本身细度达不到要求; 换合适细度的粉料; ⑵分离剂选择不合错误; 选择合适的分离剂; ⑶树脂的润湿性不敷; 添加树脂的润湿性; ⑷研磨浆的颜基比不合错误; 改善颜基比; 35

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