皺紋粉末涂料配方的優化設計

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選在70～75mgKOH/g；環氧樹脂的環氧值優選在0.12～0.13；聚酯樹脂與環氧樹脂用量比例在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，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有規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化。

論文主要是要研制出采用特種功能的聚酯樹脂/環氧樹脂、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、環氧樹脂的環氧值、聚酯樹脂與環氧樹脂的不同比例、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異，外觀花紋清晰美觀的環保型皺紋粉末涂料。

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號數據結果符合要求。

2.2 環氧樹脂的選擇

環氧樹脂提供涂料的附著力，環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 環氧樹脂的選擇

從表4中可以看出，隨著環氧值的增加，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號數據結果符合要求。

2.3 聚酯樹脂與環氧樹脂的比例

聚酯樹脂和環氧樹脂經過反應，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 聚酯樹脂與環氧樹脂的比例

從表6可以看出，隨著環氧樹脂量的增加，杯突性能、硬度、彎曲性能都有變化，皺紋先變好再變差，從表中數據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；環氧樹脂的環氧值選擇在0.12～0.13；聚酯樹脂與環氧樹脂的比例在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；環氧樹脂的環氧值選擇在0.12～0.13；聚酯樹脂與環氧樹脂的比例在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、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：化學工業出版社，2004：1-4；162-168；205-215；252-274.

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[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。