四甲氧基甲基甘脲固化:耐久性高光、无光和皱纹粉末涂料(2)
作者：佚名； 更新时间：2014-12-03
都可以得到3.2-3.5密耳厚的无针孔涂膜。
低溶解性的弱碱如碳酸钙和氧化镁可很好的延缓酸催化作用、调节固化进程，以使涂料完全固化前厚膜部位得以充分脱气。图七和表三说明碳酸钙的加入可以增加流动指数、平均流度和固化起始温度，最小粘度略有下降。结果是凝胶时间变长，在不改变斜板流动性情况下可得到外观更好的无针孔厚膜（∽4密耳）涂层。
好在甘脲型氨基树脂的固化速度率可以通过加入催化剂以及对催化剂有作用的助剂来调节。TMMGU粉末涂料中使用胺添加剂可提供更为广阔的配方范围。例如在使用氨基树脂固化剂的热固性液体涂料中，常常使用‘封闭胺’作为催化剂体系的一部分以获得更好的包装稳定性（6）。一般来讲使用胺封闭的体系要比不封闭的体系固化速率低；这是因为在这种体系中实际上存在着质子化的胺，即一种弱酸(高的pKa)。当喷涂好的涂料烘烤时，胺挥发导致催化剂有效解封闭，酸强度增加(低的pKa)，从而促使氨基树脂交联反应以较高速度进行。胺封闭酸催化剂体系的pKa和挥发性对固化进程有决定性的影响。
表3、碳酸钙的影响
碳酸钙用量(wt.%)
0 25 37.5 50
流动指数(1/P) 21 42 68 90
平均流度(1/Pa*s) 0.011 0.019 0.026 0.032
最小粘度(Pa*s) 49 16 19 15
起始固化温度(℃) 185 192 210 219
凝胶时间(s) 358 457 774 775
斜板流动性(cm) 7.7 8.8 7.4 8.2
无针孔膜厚(密耳) ∽3.4 4.0 4.0 3.9
涂膜外观 致密桔皮 平滑桔皮 平滑桔皮 平滑桔皮
在MTSI催化的TMMGU 粉末涂料配方中，DABCO三乙烯二胺(一种非泛黄性固体胺，缩写为TED，空气产品和化工公司生产)的影响如图八和表四所示。TED的加入会导致流动指数(流度对时间的积分)和平均流度(平均粘度的倒数)增加，另外最低粘度会降低，起始固化温度会上升。结果使凝胶时间变长，斜板流动性更好，从而使外观得到改善(平滑桔皮)的厚膜涂层。TED用量最大(0.5%重量)时，不发生固化反应，因此表中没有列出其数据。
在甘脲固化的粉末涂料中，加入那些能够提高酸催化剂pKa的非泛黄性胺添加剂，虽然不能完全但基本可以防止粉末涂料在其粒子开始熔融阶段和聚结阶段发生交联反应。熔融膜可以达到较低的粘度和更好的流平。随着进
表4、TED浓度的影响
TED用量(wt.%)
0.0 0.33 0.41
流动指数(1/P) 27 72 112
平均流度(1/Pa*s) 0.013 0.035 0.053
最小粘度(Pa*s) 39 14 11
起始固化温度(℃) 172 200 214
凝胶时间(s) 358 515 775
斜板流动性(cm) 7.7 9.7 18.7
无针孔膜厚(密耳) ∽3.4 >3.8 >4.7
涂膜外观 致密桔皮 平滑桔皮 平滑桔皮
一步的加热，封闭胺的挥发也可防止膜表面过早的热固化或‘结皮’，促进‘表面愈合’。四甲基哌醇(TAA-o1，赫斯公司生产)，一种作为阻位胺光稳定剂中间体而出售的非泛黄性固体胺有类似作用。用上述两种添加剂都可以得到非常平滑的、高光泽的、厚达5密耳的无针孔膜。（见表五和表六）
表5、TAA-ol和DABCO催化的无缺陷1174粉末涂料配方
组份 Wt Wt
聚酯树脂Crylcoat 3493 92.0 94.0
DABCO(三乙烯二胺) 0.23
TAA-ol(四甲基哌醇) 0.3
催化剂Powderlink MTSI 0.5 0.4
流平剂Modaflow 2000 1.3
流平剂Resiflow P67 1.4
安息香 1.5 1.3
钛白粉R-960 40.0 40.0
固化剂 Powderlink 1174 8.0 6.0
采用复合添加剂的方式甚至可以得到更厚的无缺陷膜。加入配方量5%的增塑剂单硬酸铝和0.3%的TED的效果如图九所示。TED和单硬脂酸铝复合使用可大幅度的降低最低粘度(3.1Pa·s)，提高流动性；这样可以得到厚达17
表6、无缺陷涂膜性质
涂膜性质 TAA-ol DABCO
烘烤温度( ℃) 190 190
最大无针孔厚度(密耳) 5.0 4.5
测试涂膜厚度(密耳) 2.2/2.7 1.8/2.5
甲基乙基酮擦拭 200+ 200+
涂膜外观 光滑 光滑
黄变指数 -0.56 -1.08
KNOOP硬度 12.5 12.4
正/反冲击(in*lb) 160/160 160/160
60°光泽 92.3 94.7
20°光泽 78.8 88.4
储存稳定性(40℃，天) >21 >21
盐雾试验，500小时
蠕变性 0 0
外观 10 10
耐湿性，60℃，504小时 无变化 无变化
表7、TAA-ol或DABCO/单硬脂酸铝催化的1174粉末涂料配方
组份 DABCO/ DABCO/ TAA-ol/
单硬脂酸铝 单硬脂酸铝 单硬脂酸铝
低溶解性的弱碱如碳酸钙和氧化镁可很好的延缓酸催化作用、调节固化进程，以使涂料完全固化前厚膜部位得以充分脱气。图七和表三说明碳酸钙的加入可以增加流动指数、平均流度和固化起始温度，最小粘度略有下降。结果是凝胶时间变长，在不改变斜板流动性情况下可得到外观更好的无针孔厚膜（∽4密耳）涂层。
好在甘脲型氨基树脂的固化速度率可以通过加入催化剂以及对催化剂有作用的助剂来调节。TMMGU粉末涂料中使用胺添加剂可提供更为广阔的配方范围。例如在使用氨基树脂固化剂的热固性液体涂料中，常常使用‘封闭胺’作为催化剂体系的一部分以获得更好的包装稳定性（6）。一般来讲使用胺封闭的体系要比不封闭的体系固化速率低；这是因为在这种体系中实际上存在着质子化的胺，即一种弱酸(高的pKa)。当喷涂好的涂料烘烤时，胺挥发导致催化剂有效解封闭，酸强度增加(低的pKa)，从而促使氨基树脂交联反应以较高速度进行。胺封闭酸催化剂体系的pKa和挥发性对固化进程有决定性的影响。
表3、碳酸钙的影响
碳酸钙用量(wt.%)
0 25 37.5 50
流动指数(1/P) 21 42 68 90
平均流度(1/Pa*s) 0.011 0.019 0.026 0.032
最小粘度(Pa*s) 49 16 19 15
起始固化温度(℃) 185 192 210 219
凝胶时间(s) 358 457 774 775
斜板流动性(cm) 7.7 8.8 7.4 8.2
无针孔膜厚(密耳) ∽3.4 4.0 4.0 3.9
涂膜外观 致密桔皮 平滑桔皮 平滑桔皮 平滑桔皮
在MTSI催化的TMMGU 粉末涂料配方中，DABCO三乙烯二胺(一种非泛黄性固体胺，缩写为TED，空气产品和化工公司生产)的影响如图八和表四所示。TED的加入会导致流动指数(流度对时间的积分)和平均流度(平均粘度的倒数)增加，另外最低粘度会降低，起始固化温度会上升。结果使凝胶时间变长，斜板流动性更好，从而使外观得到改善(平滑桔皮)的厚膜涂层。TED用量最大(0.5%重量)时，不发生固化反应，因此表中没有列出其数据。
在甘脲固化的粉末涂料中，加入那些能够提高酸催化剂pKa的非泛黄性胺添加剂，虽然不能完全但基本可以防止粉末涂料在其粒子开始熔融阶段和聚结阶段发生交联反应。熔融膜可以达到较低的粘度和更好的流平。随着进
表4、TED浓度的影响
TED用量(wt.%)
0.0 0.33 0.41
流动指数(1/P) 27 72 112
平均流度(1/Pa*s) 0.013 0.035 0.053
最小粘度(Pa*s) 39 14 11
起始固化温度(℃) 172 200 214
凝胶时间(s) 358 515 775
斜板流动性(cm) 7.7 9.7 18.7
无针孔膜厚(密耳) ∽3.4 >3.8 >4.7
涂膜外观 致密桔皮 平滑桔皮 平滑桔皮
一步的加热，封闭胺的挥发也可防止膜表面过早的热固化或‘结皮’，促进‘表面愈合’。四甲基哌醇(TAA-o1，赫斯公司生产)，一种作为阻位胺光稳定剂中间体而出售的非泛黄性固体胺有类似作用。用上述两种添加剂都可以得到非常平滑的、高光泽的、厚达5密耳的无针孔膜。（见表五和表六）
表5、TAA-ol和DABCO催化的无缺陷1174粉末涂料配方
组份 Wt Wt
聚酯树脂Crylcoat 3493 92.0 94.0
DABCO(三乙烯二胺) 0.23
TAA-ol(四甲基哌醇) 0.3
催化剂Powderlink MTSI 0.5 0.4
流平剂Modaflow 2000 1.3
流平剂Resiflow P67 1.4
安息香 1.5 1.3
钛白粉R-960 40.0 40.0
固化剂 Powderlink 1174 8.0 6.0
采用复合添加剂的方式甚至可以得到更厚的无缺陷膜。加入配方量5%的增塑剂单硬酸铝和0.3%的TED的效果如图九所示。TED和单硬脂酸铝复合使用可大幅度的降低最低粘度(3.1Pa·s)，提高流动性；这样可以得到厚达17
表6、无缺陷涂膜性质
涂膜性质 TAA-ol DABCO
烘烤温度( ℃) 190 190
最大无针孔厚度(密耳) 5.0 4.5
测试涂膜厚度(密耳) 2.2/2.7 1.8/2.5
甲基乙基酮擦拭 200+ 200+
涂膜外观 光滑 光滑
黄变指数 -0.56 -1.08
KNOOP硬度 12.5 12.4
正/反冲击(in*lb) 160/160 160/160
60°光泽 92.3 94.7
20°光泽 78.8 88.4
储存稳定性(40℃，天) >21 >21
盐雾试验，500小时
蠕变性 0 0
外观 10 10
耐湿性，60℃，504小时 无变化 无变化
表7、TAA-ol或DABCO/单硬脂酸铝催化的1174粉末涂料配方
组份 DABCO/ DABCO/ TAA-ol/
单硬脂酸铝 单硬脂酸铝 单硬脂酸铝
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