超耐候粉末涂料的奥秘在这里…… / 开普饭

粉末涂料用超耐候聚酯树脂的佛罗里达测试结果及钛白粉的影响

Dietmar Fink，夏红卫

0引言

粉末涂料具有低污染和高效能的特点，工艺控制简单，使用和施工范围广泛。但是现有技术中的耐候性粉末涂料，均以耐候型羧基聚酯或以耐候型羟基聚酯为主体，在耐久性能方面还无法满足客户较高的要求。户外聚酯体系粉末涂料的成膜物质主要是聚酯树脂，聚酯树脂的性能决定了粉末涂料的性能。聚酯树脂是采用多元醇、多元酸经高温缩聚而成的线型或轻微支链化的杂链高分子化合物。由于聚酯树脂分子结构限制。粉末涂料在使用过程中显示出耐候性能差的缺陷，主要表现为:粉末涂料交联密度低，耐溶剂、耐热性差;粉末涂料成膜物质含有大量酯键易发生水解。粉末涂料在使用过程中，受到光照、水分、氧气、化学介质和生物质酶解等环境因素综合作用下，发生失光、变色、粉化、起泡、脱落等老化现象，限制了粉末涂料的应用范围。随着国民经济的日益发展和人民生活水平的不断提高，对涂料的装饰性、耐候性、耐化学品性、耐水性和耐粘污性的要求越来越高，所以对于超耐候粉末涂料的需求在与日俱增。湛新作为一家悠久的粉末涂料用聚酯树脂生产商，一直致力于开发满足客户需求的产品，对于粉末涂料用超耐候聚酯，湛新有着数十年的研究经验。

1实验部分

我们知道，聚酯树脂是有多元醇和多元酸经高温缩聚而成，而超耐候聚酯树脂不同于普通聚酯，主要的使用原料比较有限，大致为:

不同于普通耐候的树脂，像对苯二甲酸，乙二醇，二乙二醇，甲基丙二醇等耐候性比较差的原料基本不会用于超耐候的聚酯中。

涂层老化是指暴露于外部环境中所引起的化学和物理性质变化，如机械强度下降、粘结力降低、变色、脆化、粉化、失去光泽等。涂层的抗老化能力是涂层性能好坏的重要标志之一。老化降解主要是光引发的氧化和水解，其影响因素主要有阳光(特别是紫外线)、温度、氧气、水和污染物等。已有研究表明，光氧化降解随湿度增大而加剧;同样水解降解也因光照而加剧。老化降解的速度随暴露地点、时间、涂层组成和基体金属不同而不同。现场暴晒实验能对涂层的抗老化性能给出理想的评价，也有其不可替代的长周期数据价值。目前全球比较公认的暴晒场为佛罗里达暴晒场，湛新所有的超耐候树脂都会送样到佛罗里达去做暴晒实验。佛罗里达州的特征是高强度的太阳光照、全年高温、年降雨量高和高湿度。当这些因素结合行程恶劣的气候环境，使佛罗里达州成为户外耐久性测试的理想地点。这是很多公司将佛罗里达州作为户外老化测试的地区的其中一个原因。然而，由于其周期太长，对于改进涂层的抗老化性研究来说显然是不能接受的，因此，有必要采用人工加速的老化实验方法作为辅助。

而目前主要用于加速老化测试的的方法有:

通过下表可以看到QUVB和QUVA具有比太阳光更短的波长，所以破坏能力很强，无法和真实的暴晒结果相吻合，但可以用来评估两个树脂的耐候性好坏。

氙灯因为其结果的真实性和经济性，已成为我们主要的用于评估树脂老化性能的方法。

铝型材一直是粉末涂料很重要的一个应用领域，而它对于粉末涂料的耐候性一直有着比较严格的要求，包括欧洲的GSB，Qualicoat美国的AAMA以及中国 GB5237.4对于用于铝型材的超耐候粉末的耐候测试条件，测试标准如下所示。

从中我们可以看出欧美国家还是主要以佛罗里达暴晒为主要的测试方法。

2结果讨论

目前市场上的户外用聚酯体系按固化剂来分主要为异氰尿酸三缩水甘油酯TGIC, 羟烷基酰胺PRIMID, 缩水甘油酯PT910，PT912和异氰酸酯，湛新可以根据不同的固化剂为你提供不同的树脂。

下面我们就分享一些我们的树脂的佛罗里达的暴晒结果给大家。

从上图CC 4659-0的佛罗里达暴晒和QUVB的结果来看，RAL 3005, RAL 8104和RAL 5010这三种颜色的QUVB结果和佛罗里达的暴晒结果具有一定的相关性，600个小时的QUVB的结果相当于36个小时的佛罗里达爆嗮。而对于白色来说，两者的相关性就比较差，并且不同含量的钛白粉的QUVB结果与佛罗里达爆嗮的结果成相反的趋势。并且如下所示，不同牌号的钛白粉会有不同的佛罗里达的暴晒结果。