热塑性粉末涂料

1、| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/热塑性粉末涂料张华东（leeia woAidwii 安槪宣城242000）摘 要 时聚乙烯、疑就乙烯、棗酰建、聚值軌乙烯、聚酯寻热塑性粉末涂艸作了简单的并绍，丹举鋼说明。 关词 输束涂撫塑性;聚乙埔;翠亀乙烯；聚酰胺；聚倔轨乙烯型；聚蒲| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/收聽日期：20071115作耆简询:張华京（197呂- X畀，安徽集湖人，无学本科学历，工释师巧駅审耕未涂料的研究、齐发和客户技耒飙务、技术培训 竽©已址衽国内外必开的涂林类廟刊上发表论

2、丈50贸篇粉末涂料可以划分为热塑性（tiiermoplastic）和热 固性（thermo刼ing）粉末涂料两大类。所谓热齟性粉 末涂料是指在施工过程中休系内不起交联反应的粉 末涂料。该类型粉末涂料具有遇热变软，拎却后又 能硬化成膜的特性，其成膜过程是一个物理性熔融 塑化的过程,加工和生产比较简单°目前，热塑性粉末涂料一般采用流化痣涂装工 艺，采用这种涂装方法的特点是涂膜很厚一般可以 达到250凹i以上，涂膜具有优良的探护功能、优良 的化学性能和三防性能并具有一定的机械强度和 挠曲性、价格一般也不热塑性粉末涂料的分子量通常比较高,需要较 高的加热温度（150迟-220X0才能充分地熔

3、融、流 平。因此,如何控制合适的加热温度是非常关键的. 若温度过低则会导致涂膜流平性及对基材的附着 力下降过高又会引起聚合物的降解西最初是使用热塑性聚合物生产粉末涂料，它们 罷在烘烤温度下熔化'在冷却时瓏固。制作和使用 方法比较简单不涉及复杂的固化机理。在大多数 情况下使用的原材料均属于常用聚合物商品，它们 有多项性能被不同的应用领域广眨接受，这些因索 决定了热塑性聚合物在20世纪50年代一面世就很 受欢迎。但是同时也存在一系列缺点，比如熔融温 度高，着色性差耐溶剂性差和在金属表面难于附 着，必须使用底漆等。热塑性粉末涂料的这些固有 的问题很快就被随后出现并统领市场的热固性粉末 涂料克

4、服了。尽管热塑性紛末涂料有以上提到的缺点，但它 还是有着诸多不同凡响的性能，其中一些热塑性粉 末涂料具有极好的耐溶剂性（聚晞疑），究出的耐侯 性（聚偏氟乙烯）,优异的耐磨性（聚酰胺），较好的性 价比（聚氯乙烯）以及具有高贵典雅的外观（聚酯人 这些特点与系统的简单性相结合为热齟性粉末涂 料开拓了很大的弗场空间。1聚乙烯（PE）粉末涂料在20世纪50年代初期所发明的用于烯轻聚合 的新型配位催化剂导致一类新型聚烯烽的发展乜这 个发明不仅给商业带来了巨大的忡击，而且对于聚 合物科学的发展也作出了很大的贾献。通过使用配 位催化剂（后来用发明家的名字命名为齐格勒-纳 塔催化剂），以工业规模生产的聚丙烯和低

5、压聚乙 烯是上个世纪最重要的两种热塑性聚合物。它们是 生产粉末涂料所使用的最主要的有代表性的聚烯 婭在聚合物骨架上的碳-碳键的是非扱性、高分子 駅的结晶聚合物，它们能很好地平衡韧性、耐化学性 和耐溶剂性。这种材料引起广泛的关注。然而它们在涂料工业通用溶刑中的不溶解特性 限制了它的应用仅能用于粉末涂料。实际上、聚乙 烯粉末涂料是20世纪50年代初首先应用流化味技术的一种。聚乙烯的实验式-(CH2-CH2)n -是非 常简单的，但不能显示为产品提供不同特性和用途 可能存在的许多潜在结构当然也可以对树脂结构本身进行改进或者对粉 末涂料配方设计中添加UV吸收剂，防老化剂等改 进涂膜性能,提髙使用春命口

6、聚乙烯粉末涂料广泛 应用于食品架、网篮、洗碗机、拎冻机、管道、洗衣机 等的涂装*聚乙烯的分子量及分子量的分布，支诳的数量 和长度依赖于制造条件，加上不同的结晶度在很大 程度上是影响聚合物特性的重要的因素。持别是聚 乙烯的结晶度'能直接反映分子链的聚集程度和材 料的密度，它是区别市场中不同级别商品的一个主 要参数口根据美国ASTM标准分类，聚乙烯商品可 根据密度划分为四类，而不垦按分子量和分子鬣分 布分类。随着聚乙烯的密度或结晶度的降低、它的抗冲 击性，拎流，粘结性，透明度和渗透性将得到提高中 另-方面，随密度的降低它的刚性、抗张强度、硬度、 耐磨性、腕化温度、软化点、熔融温度、耐化学腐

7、蚀 性和收编性将会下降。低密度和髙密度这两类聚乙烯都被成功地用于 制造粉末涂料，高密度级别适合工业应用,低密度 的则用于民用领域。把聚乙烯和聚丙烯用液氮冷却,或者在粉碎以 前用乙醇浸渍，可以提高材料脆性的事实是制备细 粉的技术基础。某些聚合工艺也可直接得到粉末状 的聚乙烯。然而，用高压法生产的聚乙烯是固休树 脂，必须通过粉碎工艺制备粉末。因为分子链是濮-碳健*聚乙烯和聚丙烯粉末 涂料具有非常好的耐化学性*这应归功于基料具有 烯烽的非扱性特性它们是很甫名的耐溶剂型涂料。 因此、聚乙烯和聚丙烯有一牛非常重要的应用领域 是作防腐蚀涂料，它可以用来保护、贮存和输送各种 化学品和试剂的容黠、管子和输油管

8、线。作为惰性材料，聚晞疑对金属或其它底材的粘 附力差。因此,想成功地使用聚乙烯和聚丙烯粉末 涂料，在使用前被涂表面塾须先涂底灌，或必须将附 着力促进剂添加到粉未涂料中以改进附着力口已经 开发的一种聚合物型附着力促进剂，当他们与聚晞20褒第1期煙尤其是与聚丙烯混合时，能得到附着力好的所谓 单层体系。所制得的这类聚合物是以微粒的形式存 在,它的尺寸要符合粉末涂料的要求口他们的密度 和棗丙烯相当，能使用简单的滚桶与聚丙烯粉末涂 料混合。对于颜料体系来讲，添加15%的这类附着 力促进树脂，对大多数底材能提供好的附着力。对 于透明的聚丙烯涂料，需要加人底漆量5% - 10% 的促进剂才可以得到滴意的附着

9、力。为了改进附 着力已经尝试了不同的聚烯轻改性剂，在某些情况 下可以将聚乙烯或聚丙烯与带有酸性基团的聚合 物型附着力促进剂进行简单的混合°三层聚烯疑管道涂料已经在全世界范围内得到 认可。第一层是厚度在60単n - lOQtim的热固环氣 树脂粉末涂料或者是无溶剂液体涂料*中间一层是 250-400厚的聚乙烯粉末涂料，它涂在环麵底 漆上。随后的第三层是面层，采用挤出工艺涂装，涂 层厚度为1 - 3+Omm。一步法涂装工艺所涉及的涂料休系综合了锌粉 的优良肪腐蚀性，环氧粉末涂层的附着力和聚烯煙 粉末涂层的耐溶剂*耐化学和耐候性能。将一种含 有双酚A的环氧树脂作主要基料，双氤胺为固化 剂,

10、硫酸輙和碳黑分别是填料和颜料，催化剂数盪 的胺类促进剂和粒径75 - 150pm的流平刑制得 的环氧粉末涂料，与纯粹的聚乙烯粉末和锌粉按隅 70:30；5的比例进行干混。将用这种方法制得的粉 末涂料用一步法工艺，用静电喷枪喷涂在钢板上。 在150迟固化3分钟后，然后以固定連率升温到 戈15它，保温10分钟，这样可以得到平整的涂层+在 聚乙烯表层和富锌底层之间覆盖了很厚的环氧中间 层。主要用于涂援地下输油或输气管的内壁锌层 在管道内壁形成镀锌膜而环氧层覆盖在锌层上'使 锌层不容易磨损*同时使整个涂层具有很髙的耐腐 蚀性。顶部的聚乙烯涂层是绝缘层，能阻止或减少 电廊蚀，同时提供了优异的耐溶

11、剂性能。上述涂装 技术用于涂覆汽车轮毂。聚乙烯面层也可以改善户 外耐久性。用热塑性乙晞基共聚物与固态双酚A环氣树 脂反应它可以提供一种全新的具有很强防腐蚀性 的粉末涂料体系°就连纯的热固性粉末涂料也不容 易达到。它们使用含甲基丙烯酸的乙烯基共聚物与| 维普资讯 h ttp:/张华东:热塹性粉末涂料| 维普资讯 h ttp:/| 维普资讯 h ttp:/环氧树脂反应，用0.5% - I露的TBPBt(四漠化瞬) 作催化剂。这种改性的热塑性体系作为汽车和工业 金属涂料,甚至可用作热敏感性基材的涂料。聚乙烯粉末涂料是热型性粉末涂料中产量最 大、用最毘广的一种、优良的树脂为聚乙烯粉末涂料 获

12、得高光泽徐膜提供了基础。涂膜具有如下的优 点：卑)优艮的耐水、耐酸緘、耐化学品性，吸水率在 0.001% 以下*b)良好的隔热和电绝缘性无电蚀；°)拉伸强度、柔韧性及耐冲击优异？<0抗低温性好,-40r保持400h以上无开裂, 可以用于北方严寒的环境；零)原材料成本低，无毒。此类型粉末涂料赋予涂膜极好的流平性、质柔、 有蜡狀感。当聚乙烯粉末涂料的涂膜和某些溶剂或 洗涤剂接触时，会因为应力开裂而迅速破裂,通常利 用其它品种的树脂对聚乙烯树脂进行改性，大大改 善聚乙烯粉末涂料的机械性能,提高其涂膜与基材 的附着力,更加促进了这一品种的发展，大大开拓了 其应用领域占改性树脂如表loM

13、l聚乙烯的改性树脂和改性特点谀性树酯主要改性特点醋酸纤维素提高硬度和流平性能醋丁斜维素提高光淨度,改善流乎性能聚丙烯提高婭度和其它机械性能菇烯树脂提高附卷强度EVA树脂擬高附着强度*降低施工隘度聚丁烯提高机减强度和光择度聚乙烯粉末涂料可以用流化床揑涂或者静电粉末涂装施工,一般以前者为主。聚乙烯粉末涂料参考配方如表2.表2聚乙烯粉实涂料眷考配方组成质巨石高压聚乙it LDPE1000铁白粉弭抗氧剂5颇料0.2m0.6此类型粉末涂料也存在一些的不足之处具体表现在：a)涂膜的硬度、耐磨性和机械强度差;h)涂膜的附着力不好，一般需要对底材进行严 格的喷砂、喷丸、表面处理或者涂覆底漆；d耐候性不好，受紫

14、外线照射后容易产生应力 开製。2聚氯乙烯(PVC)粉末涂料-当热固性粉末涂料还处于发展初期的时候，聚 氯乙烯粉末涂料已被引进市场。以聚氧乙烯为基料 的涂料显示了其它热頻性材料所不具备的优点。聚氯乙烯(P¥C)粉末涂料颜色配置范围宽"耐 候性好,涂膜耐腐蚀性优良,耐醇类、汽油、芳绘类溶 剂，机械强度高，并且具有突出的可挠性，涂膜的电 绝缘性垠高可以耐(4,0-4.4)x ltfV/mm,涂膜平整 光滑,色彩鲜艳美观II价格低廉°聚氯乙烯(-CH2-OiC-)n是大规模王业生 产中最便宜的一类聚合物，它的基本性能包括耐化 学品腐蚀性、优异的物理机械性能和好的电绝缘性。

15、聚氯乙jft(PVC)是一类脆性聚合物*但是通过 使用适当用量的合适的增蹩剂很容易调整这类材料 的柔韧性。采用自由基聚合机理，氯乙烯可以聚合成PVC 均聚物或者与不同的共聚单体集合成共聚物。大多 数PVC树脂是通过氯乙烯单休往含有乳化剂或者 悬浮稳定剂的水性休系中进行乳液聚合或悬浮聚合 生产的&然而，本体聚合和洛鞭聚合在工业生产中 同样被采用。聚氯乙烯是一种含有少量不完整晶休的无定型 聚合物，对于大多数PVC树脂商品，它的平均分子 量在50000到120000的范围内，高分子就的PVC具 有更好的物理性能辛低分子量的PVC树脂更适合 应用于粉末涂料,因为低分子量PVC具有更低的熔 体黏

16、度和软化温度。尽管所报道的玻璃化转变温度 范围为68覽-105,但Tg主要取决于聚合方法， 特别是在聚合时所采用的温度,常规的商业级PVC 的 Tg 在 SOV -85VOPVC粉末涂料的主要问题是与生产过程中基料 的穩定性及易脆的特性有关&由于在PVC的稳定 化和增塑方面做了大量的工作已成功地克服了这 些不足。结果是开发了多种允许乙烯基树脂在热混 合时不出现问题的热稳定剂、增塑剂和润柑剂。|普 http:/www.cqvip.CQm6涂装与电辘2008第1期|普 http:/www.cqvip.CQm6涂装与电辘|普 http:/www.cqvip.CQm6涂装与电辘因为PVC是没有

17、足夥柔韧性的刚性材料，所以 不能用于粉末涂料领域&事实上，不加入增塑剂的 pvcn有很少的用途*已经开发了大量髙怫点的材 料用于PVC的增塑，像邻苯二甲酸酯，磷醸酯和脂 肪族二元酸酯赛具有低玻璃化转变温度的液态聚 合物或低聚物僅常被用作增毀和。邻苯二甲酸酯是 PVC最便宜的增塑剂,它在各方面的性能都令人满 意，应用最广泛的是邻苯二甲酸二亠乙華己酯和 邻苯二甲酸二异辛酯，并提供了最好的性价比。由二元酸与二元醇进行酯化反应生产的线形聚 酣增塑剂，能捉供良好的耐溶剂性能。它们特别适 合用在与烧类燃料或其它有机溶剂接触的PVC粉 末涂料中。然而,用聚酯增塑的PVC表现出较盖的 低温柔韧性。在P

18、VC中加人增塑剂可以提高聚合 物的柔籾性和抗冲击性能，但是同时也降低了被增 塑材料的拉忡强度、模量和礦度°通过仔细选择增 塑剂的种类和用量可以使硬度和柔韧性之间达到所 期望的平衡值。在确定增塑剂的类型和添加量时不仅要考虑能 满足在柔韧性，抗沖击性和硬度之间有一个很好的 平衝点，还要考虑不能影响到粉末的储存稳定性。 当聚氯乙烯的分子量在40000以上时具有很好的机 械性能*在着色悴系中*由于PVC如此髙的分子 量、使鶴它与热固性基料相比溶休黏度有了相当显 著地增加。当颜料浓度在15%-25%（重量比）时， 用钛白着色的PVC的熔挥黏度是逐渐增加的。这 几乎比醉酸树脂浓度低4借。将具有高

19、熔休黏度 的着色PVC粉末涂料用于厚涂膜的一个重要原因 是为了获得优良的流平性。通常FVC粉末涂料的 价格非常低但因采用厚膜而被抵消了，采用这种 方法会失去低价和良好採护性能的优势"应将厚度 控制在50以下熔休黏度应该在5OPa + s-5OO Ph馬之间，其对应的重均分子議在20000 - 40000之 间（数均分子量在KXW-20000之间），它比通常使 用的分子量要低2-4倍&对于一个完整的申I粉末涂料配方.应该包括 一种合适的稳定剂。用作PVC稳宦剂的所有材料 的共性是具有与氯化氢反应的能力，热稳定剂是在 降解发生之后才能起作用。为了解决PVC的热稳定性，已经开发了很

20、多种 材料这些材料包括具有较低热稳定性能的钙和锌 的混和盐嵌和镉的皂类、硫酸铅、硫醇锅、二丁基锡 衍生物、二-（正辛基）呱丁烯二酸锡、氨基丁烯酸 酯、环氧化合物等，可是铅和镉由于有毒在很多国家 是禁止使用的。聚飆乙烯粉末涂料参考配方如表丸乘3聚氯乙烯粉末漁料會潘配方组成屢屍份舉氯乙烯1000增塑剂350 - 450热稳定剂3-5抗氧剂3-4颜填料10-30在粉末涂料的配方中经常添加润滑剂，它们不 但影响加工行为而且还影响最终产品的性能。润滑 剂的首要任务是提高熔融化合物的流动性能，其次 是在粉末涂料的生产过程中，通过润滑PVC与金属 表面之间的接触面促进材料在挤出机中的输送。 为达到这个目的逋

21、常使用两种类型的润滑剂口内润滑剂与円忙完全相容，能释低混合物的熔 体黏度，提高流动性能和减少对加王设备的摩擦?外 润滑剂与PVC不能完全相容，在这种情况下只軀作 为PVC与加工设备金属表面接触的润滑层。内润滑剂的代表是长链的脂肪酸、硬脂醸钙、烷 基化脂肪酸和长链的烷基胺;外润滑剂包括脂肪酸 酯、高分子量諄类、合成腊和低分子量聚乙烯。采用梆腾床涂装技术的FVC粉末涂料是涂覆 金属丝厚涂层制品最广泛使用的材料，在这方面的 应用中提供了很好的性价比亠它们的特点是涂层均 匀、不流挂和其有优良的边角覆盖力。采用沸腾床 涂覆的P¥C粉末涂层的厚度通常在200呻- 400枫为了得到更均一的薄涂层，

22、必须采用静电喷 涂技术。釆用PVC粉末涂饰的典型产品是各种生活用 器具和洗碗机架，在后一种情况PVC涂覆材料必 须通过标准的测试条件即浸泡在80它-KXTC的 水和蒸汽中而不起泡。良好的耐诜济性和耐食品污 染性与它允许水从被涂制品流走这一重要特性密切 相关。粉末涂料的另一个重要特点是对盘碟架 起消音作用,因此在放曙具时可防止发出噪音&良 好的耐化学和耐洗济剂性使得它幻更适合于保护抚| 维普资讯 2008年2月张华濡；热塑性粉未涂料| 维普资讯 | 维普资讯 碗机外壳。PVC粉末涂料的无誰性使得它们可以用于冰箱 架，冰柜廉其架子。PVC®末涂料的抗污染性和低 气味使得它们用在金

23、属丝架,金属网或薄扳方面更 受欢迎*也披用作金届家具涂料。PVC粉未涂料良好的介电性能是它们能在电气 和电子工业中使用的首要性能.柔软的手感使得它 们适合涂饰各种不同类型的把手、汽车座椅安全带、 公共肯车上的棒材和工具等户外耐久性不是PVG粉末涂料的强项,原因在 于基料对在350nm以下的紫外光敏感、开发有效的 UV稳定剂为外用PVC粉末涂料展示了新的希望。 在美国户外使用的PVC粉来涂料已经有了很大的 市场，其中包括电压变压器，制造商对于用PVC粉 末涂料涂装的产品保证了 20年的使用寿命。聚氯乙烯粉末涂料拥有较好的综合性能*有软 橡胶感。如週合适的底漆配套使用,则涂膜具有优 良的耐水性、耐

24、洗涤剂和附着力当涂膜长期浸泡在 热的洗涤剂洛液中.仍然能保证优良的性能且不会 从底材上剥落口聚氮乙烯粉末涂料可以用流化床浸涂,粉末涂 料粒度要求在K®岬- 200凹u或者静电粉末涂装, 粉末涂料粒度要求在50旳亠】00叫聚SI乙烯粉末涂料存在如下的映点：話聚氯乙烯树脂的熔融温度与分解温度之间的 温度差小,对涂装温度的控制灵敏度要求比较严格、 以免在涂装过程中粉末涂料分解；h）涂膜不耐芳香婭类、酯类、関类和氯化溶剂 等Q3聚麽胺（尼龙）粉末涂料聚酰胺树脂，俗称尼龙，是一种用途广泛的热塑 性树脂°聚酰胺树脂具有很好的综合性能硬度高， 特别是耐磨损性能究出，其涂膜的静摩撩系数和动

25、 摩擦系数小有润滑能力，工件时运转噪声小是一 种理想的耐磨无润滑涂层，柔韧性好以及优良的附 着力、耐化学品性、耐溶剂性能+用于涂装纺织机摭 轴承、齿轮、阀门"化学容器、蒸汽容器等。第一个工业生产的聚酰胺是“尼龙- 66：,它是 由己二駿与六亚甲基二胺制备的，于1939年在Dupont投人生产°尼龙纺织品的成功带动了新型聚 酰胺的开发以及扩展到纺织王业之外的其它应用 领域。使得聚醸胺发展成了一个巨犬的家族，可以 用于铸造粉、挤出膜、表面涂料、胶粘剂、印刷油墨 等。商品名“尼龙刘成为这类聚合物的总代名词J通常有三种合成路线可用于生产聚酰胺，第一 个商品聚酰胺，也就是尼龙-66,

26、是通过己二酸与六 亚甲基二胺的缩聚反应生产的匕这种工艺分两步完 成,第一步是己二酸与二胺之咼的成盐，一般在水 性介质中进行匚第二步工艺是加热使其脱盐，排除作 为副产物的水导致形成含酰胺基单体的重复单元“盐的生成及其提纯是该工艺的一个重要步骤, 为避免试剂过輦导致聚合物链终止,必须控制反应 物的当量比。无催化剂或具有催化敷果的酸性物质 存在时、聚合反应要在260X亠290弋这样比较高的 温度下进行。二元肢与二元酸的缩聚反应工艺和由 氨基醴制备聚酰胺的方法间没有原则上的差异。在上述两种情况中，二元胺与二元酿或氨基酸 自身的第聚反应不能形成五元或六元环是非常重要 的*因为从热力学的观点看，首先会形成

27、这些环状 化物结构.那么缩合必然导致形成环状材料而不是 聚合物。因此适合聚合成聚酰胺的氨基酸必须含 有六个以上的碳原子。一种重要的大量制备聚酰胺的路线是内酰胺的 热聚合。水可以导致内酰胺的水懈然后跟氨基嚴反 应，从而可以引发并影响开环反应；另外可以直接加 人氨基酸作为聚合促进剂。在聚酰胺进入市场不久就制定了一个全世界 都能接受的命名法。当这一聚合物是通过二元胺与 二元載缩合制得时*聚醸胺（或尼龙）之后接着两个 数字*第一个数字代表二胺中的碳原子数，第二个表 示二嚴中的碳原子数例如”尼龙-6是山6-氨基 己酸或其内酰胺缩合制得的聚合物°随着聚酰胺酰胺基团含量的增加，聚酰胺熔化 的温度也

28、越高。像结晶性聚酯一样在聚酰胺极性 捱之间的-CH2 -为偶数的聚醸胺,相比于含有奇 数缶-的聚酰胺有着更高的熔点。通常粉末 涂料的烘烤温度低于20俨C.因此从节省能量方 面考虑，将会优先选用那些熔点较低的聚酰胺。尼 龙-11的熔点相对较低（185°C）t它与熔点为178fiC涂装与电镀的尼龙-12是仅有的被广泛应用于粉末涂料基料 的聚酰按。当暴露在光线下时，尼龙-II和尼龙-12像其 它的聚醜胺一样，有丧失抗张强度的趋向，特别是有 空气存在时却最可能的机理包括由过敦化物催化的 自由基连锁反应，而与氨基或議基连接的亚甲基处 披认为是氧化的位置口少量抗氧剂可以减少聚酰胺 热降解的事实证

29、实了过氧化物催化链降解机理°为了增加聚酰胺的寿命已经开发了不同种类的 稳定剂。据报道，铜盐、粧盐以及有机抗氧剂（如-二卩蓑基-对-苯二胺）是聚酰胺有效的 稳定剂°尼龙-11和尼龙-12在室温下不会受到 水的影响，即使在沸水中也没问题对緘的稳定性 也很好&但总体来说在酸性介质中的稳定性并不 是聚酰胺的强项。在1956年引人欧洲的第一种尼龙粉末涂料是 以尼龙-11为基料的独特的性能使得它们比其 它的粉末涂料更具优势。它们的特点是有非常好的 韧性,即使在低温下也有好的耐冲击性。低的摩擦 系数和不寻常的耐用性使得它们成为可以减少金属 间磨损和噪音的优良的界面材料。好的绝热性

30、是又 一重要特点，而且大多数可以在一个很宽的工柞温 度范围内保持住。尼龙粉来涂料对大多数普通的有 机溶剂有着特别好的耐受性能®对低浓度的有机 醸"无机盐以及碱的抵抗性能也很好o尼龙-11的稳定性使它成为一种很有吸引力 的材料，不仅适合作室内的功能性涂料，还能作外 用涂料。具有优良的耐候性及好的耐化学品性、耐 湿性、高的耐冲击、磨损性以及好的耐用性。尼龙 -11粉末涂料的寿命已经有超过了十年的好效果。尼龙粉末涂料可能会遇到的问題是它们容易被 诸如FVG环氧粉末、聚乙烯等物质污染。然而*现 在的尼龙粉末涂料中有防缩孔添加剂，因此不会受 到这些问题的困扰。像大多数热塑性粉未涂料一

31、样，需要用底漆来 提高尼龙粉末涂料对底材的附着力，一般说来、适合 尼龙粉未涂料用的底漆是在传统体系中使用的溶剂 型涂料°这种底漆含有低于20低的挥发性有机化 合物，因此有助于滅少在加工和应用过程中V0C的 挥发。可以采用喷涂或浸涂法施工©客户对附着力20（増第1期没有提出高要求时，可以在没有底漆的表面上采用 尼龙粉未涂料单层涂装工艺。提高尼龙粉末涂料附着力的方法是在涂料中熔 融混入少量的反应性环氧树脂和礙乙烯醇堀醛，此 时在配方中应省去环氧固化剂，涂料在熔融期间环 氯化合物不会与聚酰胺中酰胺的活泼氢反应。它没 有影响涂料的机械性能但它确实改进了附着力刊 每100份尼龙需要2

32、-15份环氧当量为200-2000 的环氧树脂和1 - 10份的聚乙烯醇缩醛口流化床涂装法是尼龙粉未涂料最常用的应用技 术,使用这种方法，采用一步徐覆工艺可得到厚度 叫!1-700网 的厚涂层。厚度取决于悬挂工件的 传送带的传输速度和被涂工件的涂覆量。尼龙11 粉末的熔化温度介于200T - 230迟之间* 一般推 荐2200不管使用正电荷还是使用负电荷*静电 喷涂都可以成功的应用于薄涂。其他粉末涂料使 用的普通喷涂设备对尼龙粉末涂料也适合*操作电 压在30kV - 70kV之间，由静电喷涂得到的涂膜厚 度通常在100呻-150岬之间°尼龙粉末涂料在应用方面的一个优点是其高的 线速度

33、。此外*立即浸人水中或喷洒冷水来降温不 会破坏涂料表面°在水中"淬火”降温会得到高光泽 度的表面，而在空气中慢慢冷却会使表面无光。在涂怖平面制品的情况下，而且涂膜厚度既均 匀也薄时可以使用红外炉-然而、当需要在三维物 品上用尼龙厚涂时聚合物的绝热系数高和熔点窄 是阻碍成功使用红外炉的两大因素。在这种情况 下，最好选用传统的隧道式或箱式空气对流炉口由干它们具有特殊的性质,尼龙粉末涂料已开 拓了广泛的应用领域。它们的耐盐水性以及对真 菌、细菌和甲壳类的惰性使得它们非常适合用于涂 怖将会浸人或与海水接触的生活用品口尼龙粉末涂料是无毒、无嗅和无味的.再结合不 会被真菌侵袭、不会促便

34、细菌滋生的事实，使得它们 成功应用在食鬲加丁行业中涂饰机器部件和僧路系 统，或者涂饰与食品能够直接接触的表面。使用以 尼龙-II为主的粉末涂料应用于饮用水和食品工 业在所有的工业国家中都已经得认可。低的摩擦系数、优良的耐磨樹性和弱的吸尘性 使它们能用于涂怖车轮.摩托车框架、建筑用品"行| 维普资讯 2008年2月张华东：热塹性粉末涂料| 维普资讯 李箱、手推车、金属家具、安全设备、运动器械和农用 机械等等。阀门手柄和阀座、住宅用泵、洗滦篮和 盘、家用洗衣机泵和管路大口径管都可采用尼龙粉 末涂料进行涂装、它怕的优点是具有极好的耐溶剂 性、耐弱诫及耐诜涤剂。尼龙粉朱涂料的一个重要应用领域

35、是涂覆各种 类別的把手,因为打算使用尼龙粉末涂料，其中不仅 仅是因为他们具有耐磨损性和耐刮擦性等重要特 征，还因为它们热传导率低使得把手感觉柔和，也 使得这些材料非常适合涂装工具把手、门把手以及 方向盘亠另外聚酰胺粉耒涂料及其涂膜均无毒、无味，符 合美国食品与药物管理局(FDA)标准，适合于制造 直接与食品接触的容器，如食品加工公司的设备和 用具。由于其耐水、耐盐水等性能都很好，故也常用 于洗衣机零部件等涂装。也可以利用聚酰胺良好的 耐候性制成户外型粉末涂料，用于室外小型固定件、 家具的涂装。国内一些公司以尼龙粉末为基料，添加了环氧 粉末等材料改性,不仅提髙了耐腐恤性能，而且提高 了尼龙与金属

36、之间粘合强度。聚酰胺粉末涂料也有其不足之处:G此种粉末涂料的吸湿性很强.必须密封保存* 不宜在湿热条件下施工；b)涂膜不耐强酸和强碱，不宜在酸、碱等腐蚀性 环境中使用。4聚偏氟乙晞型(PVDF)粉末涂料聚偏氟乙烯型(FVDF)#末涂料，具有极隹的耐 侯性能和绝缘性能，与其它的粉末涂料相比,它的耐 候性是最好的。还有涂膜的耐冲击性、耐热性、耐化 学品性、耐油性、耐污染性都非常优异，广泛应用于 髙温、抗划伤、抗粘贴及超耐侯等方面聚偏氟乙烯 型(PVDF)粉末涂料不仅可用来装怖户外家具、器 材,也可以用于化工设备.管道的涂装和储存槽的防 腐衬里O此类型粉末涂料的各种性能与EF键的结构 有关,C-F键

37、的键能大,树脂受热的光照射吋,C-F 键的极化率小分子结构致密,氟树脂表面张力和摩 擦系数小，使它具有疏水性和非粘性等农面待性。具有最好户外稳定性的典型代表是聚偏二氟乙 烯(PVDF),聚偏二鼠乙烯粉末涂料具有最优良的 户外暴霹耐降解性、非常好的耐磨损性能、耐化学性 优良、表面摩擦力很低、不结冰、对流体吸收非常弱。P¥DF是采用偏二氟乙烯的自由基聚合得到 的,用过氧化物为引发剂，或者采用同等的齐格勒- 纳塔型配位催化剂。不同的专利描述了偏二氟乙烯 的各种不同的聚合方法，其中包括乳液聚合、悬浮聚 合以及溶液聚合。聚偏二氧乙烯的重复单元结构是 -CH2-CF2-,氢利氟原子对称的排列，使

38、得聚合 物分子间的交联力得到最优牝。聚偏二氟乙烯是一种结晶性聚合物'熔点在 1阴七-197弋之何，它存在两种不同的晶型；一种 是口型，具有螺旋型构造,而另一种是具有乎面锯 齿型构造的P晶型。髙的熔点使得PVDF可以在 -40弋到斗150£这样宽的温度范圈内长期使用, 这个温度范围与它的玻璃化转变温度一致而且与熔 融范围的下限接近。聚偏二氟乙烯的特点在于具有高的机械和冲击 强度、良好的耐磨损性和禅性、同时还能具有优良的 硬度、耐牝学品性。它也不溶于涂料工业中使用的 溶剂* 一些高扱性的瘠剂只能使聚偏二氟乙烯涂膜 的表面暂时变软能使PVDF涂膜表面遭到破坏的 化学药品只有发烟硫醛

39、和诙的伯胺。按照食品及药 品管理局的要求，PVDF可以用作食品加工工业所 使用的材料并且允许直接与倉品接触。PVDF粉末涂料被推荐作为具有特殊性能的材 料,例如低摩擦和低磨损、对油和水的排斥性、非常 好的户外耐久性、出色的弹性、耐腐恤和抗粉化、酣 化学品和抗富含现的气休的侵蚀。它们很容易被 维护是因为具有非常低的污垢粘附性。单独使用PVDF作为制造粉末涂料的基料，实 际上并不常见。其主要原因是熔体黏度髙，在薄涂 成膜时会形成针孔*对金属底材附着力相当羞以及 价榕相对高"丙烯酸类树脂通常与PVDF共混用以提髙紛末 涂料的熔体流动性能、附着力和得到美术型的外观口 在通常情况下PVDF粉耒

40、涂料用基料含有30嗚的 丙烯酸类树脂，丙烯釀类树脂的用址比较高时会降 低涂层的耐侯性。|维普贽讯 l10涂装与电锁20085】期PVDF粉末涂料光泽低*通常为（30 t 5） % （在60，），这确实限制了 FVDF粉末涂料在装怖性领 域的应用范囤n PVDF粉末涂料的生产工艺不同于 其他粉末涂料，它包括用单螺杆或双螺杆挤出机挤 岀树脂和颜料的予混合，挤出后造粒并干燥粒料。 下一步是低温粉碎和筛选以荻得粒径在50岬以下 的粉末粒子。PVDF非常低的表面能为涂层提供很低的耐 玷污性.同时在与底材的附着力方面也给它带来了 困难，这通常是热幽性粉末涂料的一亍弱点就 PVDF粉末涂料而言这一弱点甚至更

41、显著。PVDF粉末涂料主要用柞大型建筑物的建筑涂 料，采用PVDF粉末涂料涂饰的表面是建筑屋顶面 板JS面和挤出铝窗框。5热塑性聚酯粉末涂料H热塑性聚酯为基料的粉末涂料是由二元酸与 二元醇通过缩聚得到的线性高分子聚合物来制备 的。有两种方法可用于制备高分子危的聚酯。二元 酸与二元醇的直接酯化可以生成聚31和副产物水。 另一种方医是二元霰的二酯与二元醇在高温减压 下进行酯交换反应,这摊可以生成聚酯副产物是相 应的二元醇。直接酯化并不是一牛适合生产的方 迭，因为为了达到一定分子量而确定反应物之间准 确的摩尔比是非常困难的。另一方面，酣化反应的 过程是可逆的因此.要达到高程度的编聚，必须把 副产物（

42、水）从反应器中不斯地除掉,这样可打破其 平衡状态。热塑性聚酯粉末涂料的成膜过程并不涉及分子 屋的增加因此，为了轄到一种机械性能好的涂料I 首先必须选用分子量相对高的聚酯°分子拭高于 15000的聚酯是这一应用领域的典型代表。热塑性 粉末涂料用聚酯树脂的另一重要特征是它们的结晶 能力，为确保高的熔点必须具有一定程糜的结晶性 而熔点则最终决定粉末涂料应用过程中的炉温范 围。然而，具有很低结晶度的聚间苯二甲酸乙二醇 酯的熔点是108弋，完全无定形的聚邻苯二甲酸乙 二醇酯在的弋熔化口通过对二元酸和二元醇的正 确选择和组合，可以合成出具有很宽的熔点范围的 聚酯。粉末涂料用热塑性聚酯树脂随合成所

43、使用的原 料以及在聚酯配方中它们比鬧的改蛮而不同。熟悉 的工艺过程中包含着由以下组分组成的混合物：由 新戊二醇与对苯二甲酸合成的聚酯由环己基二甲 醇*对苯二甲酸、间苯二甲酸与髄够规涂料显示优良 光泽的醋酸纤维素组合而成共聚化合物由含有 8%-20%的间苯二甲酸的乙二醉与对笨二甲酸合 成的共聚化合物。该混合物对金属基材显示了好的 附着性能和良好的加工弯曲性能。据说这些聚酯树 脂的最主要的缺点是其相当低的耐冲击性、和接近 250吃的高熔结温度。而便用流化床涂装时要提 前将工件表面预热至35CO在大多数惰况下、热塑性楽酯粉末涂料星由髙 分子量的结晶或半结晶性的线形聚酯树脂得到的， 为了得到貝有满意性

44、能的涂膜，可以单独或者与其 他基料组合便用。当使用热塑性聚酯树脂柞为基料 时需要克服的问题包括:对基材的附着力差;在快速 眇却和弯曲过程中会出现裂纹;虽然聚酯树脂具有 一定的耐候性，但光泽度较差。加人纤维素的酯（如 乙酸丁酸纤维素酯或醋酸丙酸纤维素酯）会明显地 改善涂料的光泽。当粉末粒子完全熔结冷却至室温 以下时、热塑性聚酯粉末徐层应该有一定程度的结 晶度。当合成聚酯树脂时采用的二元戢是按最佳比例 混合的间苯二甲嚴和对苯二甲酸的混合物时可以 调整体系的结晶度*从而改善对基材的附着力。据 称冷有8-20摩尔砾间苯二甲酸组分的聚间苯二 甲酸乙二醇共聚酯的特性黏度为0.7-1.0,会使涂 料具有好的附着力、优良的表面硬度以及耐腐蚀性 和耐候性。然而虽益看起来这个方法可以减少一 些缺点，但它仍然不能提供优良的综合性能、特别是 在耐冲击性、耐温变（急拎急热）以及非常低的熔化 温度方面口通过与间苯二甲酸组合使用来提髙附着 力和耐冲击性会受到聚合物很低的结晶速率以及低 熔点的限制.后者（熔点）随间苯二甲酸用量的増加 面降低到一定数值为止,否则没有实用悅值。另外 一方面，大最的对苯二甲酸会明显地提高结晶速率, 但同时会降低涂膜的耐沖击性和防靈性能口现已发现,热塑性集酯粉末涂料可用作处理食 品罐头的焊缝，在制作