皺紋粉末涂料配方的優(yōu)化設計

鄭紹成，騰學芳，嚴曉陽，楊慶偉

（1.浙江師范大學行知學院，浙江金華 321004；2.浙江超浪新材料有限公司，浙江金華 321004）

皺紋粉末涂料配方的優(yōu)化設計

鄭紹成1，騰學芳2，嚴曉陽1，楊慶偉2

（1.浙江師范大學行知學院，浙江金華 321004；2.浙江超浪新材料有限公司，浙江金華 321004）

皺紋粉末涂料是美術型粉末涂料的一種類型，能給涂料以美觀、多彩的外觀，起到較好的裝飾作用。以聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、特種促進劑、紋理劑、固化促等為原料，通過對聚酯樹脂酸值的優(yōu)選在70～75mgKOH/g；環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值優(yōu)選在0.12～0.13；聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂用量比例在1∶1；特種促進劑與紋理劑添加比例占總百分之0.4％～0.6％，且比例為1∶1；固化促進劑用量為0.2％；能夠得到整體物理機械性能優(yōu)，外觀花紋清晰凹凸立體感強的皺紋粉末涂料。

皺紋；粉末涂料；聚酯樹脂；環(huán)氧樹脂

粉末涂料是由合成樹脂、固化劑或增塑劑、顏料、填料和其它助劑所組成，每種原料的選擇對涂料的性能及涂膜都有很大的影響[1]。助劑的主要作用是用來改進性能缺陷，也是生產、使用過程中的輔助物質。

粉末涂料作為裝飾性材料廣泛運用在工件表面，皺紋粉末涂料是美術型粉末涂料的一種類型，是一種固化后涂層表面能出現(xiàn)有規(guī)律的凹凸花紋的美術型粉末涂料，因其具有很強的裝飾性且環(huán)保便利，已經廣泛應用于縫紉機、復印機、電控柜、小型電機等外殼的涂裝[2-4]。但是，對于一些工業(yè)縫紉機等特種壓鑄件涂裝的粉末涂料與以往皺紋粉末涂料相比，無論其外觀還是性能都有更高的要求。因此僅采用現(xiàn)有配方難以制備出滿足使用要求的皺紋粉末涂料[5-7]。本研究針對工業(yè)縫紉機等特種壓鑄件的使用要求、特性，從粉末涂料配方設計上討論該產品的制備原理及方法并對其進行優(yōu)化。

論文主要是要研制出采用特種功能的聚酯樹脂/環(huán)氧樹脂、顏填料及助劑制成的皺紋粉末涂料，通過實驗探究反應中聚酯樹脂的酸值、環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值、聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂的不同比例、特種促進劑與紋理劑添加比例、固化促進劑用量來獲得整體物理性能優(yōu)異，外觀花紋清晰美觀的環(huán)保型皺紋粉末涂料。

1 實驗材料及儀器

1.1 實驗材料

表1 試驗材料

1.2 實驗儀器

表 試驗儀器

2 結果與分析

2.1 聚酯樹脂的選擇

聚酯樹脂提供涂料的光澤、柔韌性，羥值的大小關系到與環(huán)氧樹脂的反應性，本論文經過經驗和資料收集，確定如下試驗方案，結果見表3。

表3 聚酯樹脂的選擇

從表3可以看出，隨著羥值的增加，杯突性能、硬度、彎曲性能都有變化，皺紋先變好再有變差，表中3號數(shù)據(jù)結果符合要求。

2.2 環(huán)氧樹脂的選擇

環(huán)氧樹脂提供涂料的附著力，環(huán)氧值的大小有關系到與聚酯樹脂的反應性，本論文經過經驗和資料收集，確定如下試驗方案，結果見表4。

表4 環(huán)氧樹脂的選擇

從表4中可以看出，隨著環(huán)氧值的增加，杯突性能、硬度、彎曲性能都有變化，皺紋先變好再變差，表中3號數(shù)據(jù)結果符合要求。

2.3 聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂的比例

聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂經過反應，提供完整的涂層，只有二者比例符合要求，才能提供涂料的附著力、光澤、柔韌性和硬度，本論文經過經驗和資料收集，確定如下試驗方案，結果見表5：

表5 聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂的比例

從表6可以看出，隨著環(huán)氧樹脂量的增加，杯突性能、硬度、彎曲性能都有變化，皺紋先變好再變差，從表中數(shù)據(jù)3號結果符合要求。

2.4 特種促進劑與紋理劑的配比

經過資料查取，特種促進劑和特效紋理劑具有協(xié)同效應，使皺紋涂料紋理均勻，花紋立體感強，金屬表面裝飾效果好。確定如下試驗方案，結果見表6：

表6 特種促進劑與紋理劑的配比

從上表3-4可以看出，特種促進劑用量多，固化太快，皺紋不明顯，紋理劑用量多，花紋不明顯，所以3號結果符合要求。

2.5 固化促進劑用量的選擇

選用固化促進劑提高皺紋涂料固化度，減少固化時間，具有明顯節(jié)能效果并能較大提高機械性能。確定如下試驗方案，結果見表7：

從表7可以看出，特種促進劑用量多，反應太快，花紋不明顯；太少，反應太慢，皺紋不明顯，所以表中3號結果符合要求。

表7 固化促進劑用量的選擇

2.6 結果驗證

根據(jù)以上的實驗結果，配方中選擇聚酯樹脂的酸值選擇在70～75mgKOH/g；環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值選擇在0.12～0.13；聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂的比例在1︰1；特種促進劑與紋理劑添加比例占總百分之0.4％～0.6％，且比例為1︰1；固化促進劑用量為0.2％作為實驗條件，結果見表8：

表8 結果驗證

上述實驗結果滿足技術要求。

3 結論

從上述實驗可知，反應中聚酯樹脂的酸值選擇70～75mg KOH/g；環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值選擇在0.12～0.13；聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂的比例在1︰1；特種促進劑與紋理劑添加比例占總百分之0.4％～0.6％，且比例為1︰1；固化促進劑用量為0.2％，能夠得到整體性能優(yōu)、外觀花紋清晰凹凸立體感強的皺紋粉末涂料。

[1]馮素蘭，張昱斐.粉末涂料[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004：1-4；162-168；205-215；252-274.

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[3]王正巖.我國粉末涂料市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代化工，2003.

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[6]陳新龍，陳紅.點花美術型粉末涂料的制備與工藝[J].中國粉體技術，2006，（1）：36-39.

[7]劉賢明，王彤.皺紋粉末涂料在小型冰箱上的應用[J].材料保護，1999，32，（4）.

Optimized Formulation Design of a Wrinkle Powder Coating

Zheng Shao-cheng，Teng Xue-fang，Yan Xiao-yang，Yang Qing-wei

Wrinkle powder coating is a kind of art powder coating，which can give the paint a beautiful and colorful appearance，and play a better decorative effect.In this study，polyester resin，epoxy resin，special accelerator，texture agent，curing and promoting as raw materials，through the polyester resin acid value is preferably in the 70-75mgKOH/g；epoxy epoxy value is preferably 0.12-0.13％；the proportion of polyester resin and epoxy resin is 1：1；the proportion of special accelerator and texture agent is 0.4-0.6％，and the proportion is 1：1；the amount of curing accelerator is 0.2％；It is possible to obtain a wrinkle powder paint having an excellent overall physical and mechanical properties and a clear three-dimensional appearance of the relief pattern.

wrinkle；powder coating；polyester resin；epoxy resin

TP334.8

A

1003-6490（2016）08-0042-02

2016-08-15

鄭紹成（1965—），男，浙江金華人，高級工程師，主要研究方向為精細化工。