将石墨烯邦定至粉末底粉的表面,在固化过程中,石墨烯可迁移至涂层表层,成膜后制备导电型石墨烯粉末涂料(邦定法)。作为对比,将石墨烯通过挤出机混炼后,完全分散在涂层中,制备导电型石墨烯粉末涂料(内挤法)。结果发现:石墨烯用量同样为0.3%时,内挤法涂层表面电阻为10 12 Ω,而邦定法可降低至10 6 Ω。邦定技术可大大降低石墨烯的用量,降低成本。采用红外光谱对粉末涂料的化学结构进行表征,通过差示扫描量热仪(DSC)测定其固化过程,并探讨了石墨烯的添加量对涂层表面电阻的影响。
为了更好地解决细粉及超细粉末涂料颗粒在加工、气流输送、喷涂等工艺中遇到的问题,本文对影响细粉粉末涂料流动性能的各粒径参数进行了实验研究和回归分析。研究发现:工业上通常应用中粒径(D50)来表征细粉涂料流动性并不够准确。通过对不同特征粒径以及粒径分布跨度等因素的考察,本文提出了一种由代表粒径大小和粒径分布的D10-D50-D90多变量关联模型来表征细粉粉末涂料流动性的方法,使细粉涂料流动性的预测更为可靠和准确,为细粉涂料特别是超细粉末涂料的工业应用提供理论指导。
为了开发出适用性好、性价比高的建筑铝型材用FEVE(氟烯烃-乙烯基醚共聚物)型氟碳粉末涂料,重点分析了不同厂家的氟树脂、不同种类异氰酸酯及颜填料的含量对FEVE型氟碳涂层性能的影响。对比了不同类型耐候性粉末涂料的耐老化性,认为丙烯酸树脂和超耐候羟基树脂比较适合改性氟树脂;进一步对比了这2类树脂改性氟树脂后涂层的性能。结果表明:选用丙烯酸树脂改性氟树脂与自封闭异氰酸酯BF-1540制备FEVE氟碳粉末涂料,颜填料用量为22.5%时所得涂层性能优异,性价比高。
对环氧丙烯酸树脂进行改性,并用二元羧酸固化,通过混合、熔融挤出、磨粉、过筛制得适合塑料底材涂装的120 ℃低温固化环氧基丙烯酸粉末涂料。与红外固化方式相结合,可缩短固化时间。对聚丙烯材质的汽车保险杆进行表面处理后,将低温固化环氧丙烯酸粉末涂料涂装在表面处理过的汽车保险杆上,提高涂层在保险杠上的附着力。检测结果表明:涂层具有优异外观、附着力和耐候性,降低了目前保险杠涂装时的VOC排放。
采用溶液聚合法合成带环氧基团的丙烯酸树脂,并对其结构进行了表征。研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)用量、引发剂类型对丙烯酸树脂及涂料性能的影响。通过选用夺氢能力较弱的引发剂以及聚合工艺的优化,合成出高流平、高耐候、耐腐蚀性佳的透明粉末涂料用丙烯酸树脂。
开发了适用于羟烷基酰胺(Primid)固化干混消光粉末涂料用的高、低酸值聚酯树脂。研究了高、低酸值聚酯树脂制备成粉末涂料之后烘烤形成的涂层和按质量比50:50干混后烘烤形成的涂层的机械性能、耐水煮性和耐热性。结果表明:该Primid固化体系干混光泽可以达到25~35,表面流平性和细腻度佳,机械性能和耐水煮性能优异,可以部分替换异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)固化型粉末涂料。
分别以甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸六氟丁酯为含氟单体,采用硫代甘油为链转移剂,通过自由基溶液聚合制备了2种含氟羟基丙烯酸酯树脂,考察了硫代甘油用量对树脂相对分子质量、黏度及羟基含量的影响,对树脂结构和热稳定性进行了表征;同时以多异氰酸酯为固化剂制备了聚氨酯涂膜,并对涂膜的表面能、光学透过性、耐化学品性以及常规物理性能进行了测试。结果表明:在硫代甘油用量为4%、固体分含量为60%的条件下,2种树脂的相对分子质量和黏度分别低至1 891、(231±2)mPa·s和2 144、(362±3)mPa·s;聚氨酯涂膜具有一定的疏水性,在可见光区范围内,涂膜光透过率大于98%,并具有良好的耐化学品性及常规物理性能。
以马来酸酐与蓖麻油制备含碳碳双键的三羧基蓖麻油(MACO)作为内交联剂,合成改性蓖麻油水性聚氨酯乳液(MACO-WPU)。采用FT-IR和XRD对改性聚氨酯的结构进行表征,证实MACO被成功引入到聚氨酯大分子链中且分子链呈现无序状态。通过对力学性能、吸水率、粒径、热重分析等研究了MACO用量对聚氨酯乳液及胶膜性能的影响,结果表明:当w(MACO)=3%时,乳液外观和稳定性好,平均粒径为48.45 nm; 胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为13.15 MPa、195%;与未改性WPU相比热稳定性略有提高。
采用环氧树脂、妥尔油脂肪酸、聚醚胺M2070、N,N-二甲基-1,3-丙二胺(DMPDA)、二乙醇胺(DEA)合成了阳/非离子水性环氧酯。研究了阳/非离子亲水单体用量对乳液基本性能、粒径及其分布、涂膜性能的影响。结果表明:当阳离子用量为32 mmol/100 g树脂、非离子亲水单体用量为3.5 %时,乳液性能佳;涂膜性能良好,硬度可达H,附着力1级,耐水性168 h,耐酸性36 h,耐碱性36 h,耐冲击性50 cm。
为了更清楚地认识外墙涂料的耐沾污性机理和主要影响因素,通过JMP软件进行实验设计,并对输出的实验样本进行户外曝晒,考察不同树脂、填料、主要助剂以及颜料体积浓度(PVC)对于漆膜耐沾污性的影响。并通过扫描电镜、X射线能量色散光谱仪及接触角测试仪对漆膜表面化学和物理性能进行分析。结果表明:树脂类型是影响漆膜耐沾污性的主要因素,其次是PVC以及树脂与PVC的二次交互作用;长期曝晒后树脂发生轻微降解使得漆膜易受污染,且漆膜表面更具亲水性。
针对混凝土施工中出现的色差、水纹、砂线和麻面等缺陷,通过原料选择和组分优化,研制了一种兼有防护性能的混凝土表面缺陷修饰涂料,测试了其关键性能,研究了涂刷该涂料后混凝土外观、抗渗性能和耐腐蚀性变化。结果表明:所研制的修饰涂料粘结强度为2.2 MPa,水接触角为126.22°;涂刷该涂料后,带缺陷混凝土与正常混凝土色差为3.93,混凝土3 h、24 h吸水率分别降低56%、60%,28 d、56 d电通量分别降低51%、43%,硫酸盐腐蚀条件下120 d强度衰减率仅2%,有效提升了带缺陷混凝土的表面质量。
结合下游应用要求以及涂料功能化的作用机理,论述了耐高温粉末涂料、重防腐粉末涂料、低温固化粉末涂料、绝缘粉末涂料和抗菌粉末涂料5种功能性粉末涂料的研究进展,并对功能性粉末涂料的未来发展进行了展望。
介绍了邦定金属粉末涂料的制备机理、类型、生产工艺及其设备,分析了对邦定金属粉末涂料品质的影响因素和效果检测,探讨了邦定金属粉末的应用领域,并预测了它的发展前景。
概述了汽车部件用粉末涂料技术的发展历史及应用现状,根据粉末涂料在汽车部件(包括车身、发动机、轮毂、底盘等)应用的特性要求,指出汽车不同部件应选用相对应的粉末涂料体系,并列出不同粉末涂层的具体检测标准,为汽车粉末涂料的开发提供参考性依据,并展望今后汽车用粉末涂料技术的发展动向和应用前景。
综述了热固性粉末涂料行业在设备设计和生产过程中所取得的技术进步,分析了由于设计方法转变给造型以及样机制造所带来的变化。研究表明:数字技术的使用,使得设备零部件精度得以提高;使用专业软件对生产设备进行模拟分析,对结构进行优化,可提高设备性能;新材料的使用使得产品序列发生变化,关键零部件性能提高。文章分析了粉末涂料设备在智能化、环保化等方面取得的技术进步,重点介绍了防爆技术,指出了粉末涂料生产设备存在的不足并提出了解决办法。
