1.眾所周知聚酯環(huán)氧粉末涂料是由聚酯樹脂、環(huán)氧 樹脂、顏填料和助劑等組成。在助劑的成分中，除了常 用的流平劑、分散劑、除氣劑、松散劑等外，為了滿足粉 末涂料的反應(yīng)活性，也就是滿足烘烤固化條件而需要 添加固化促進(jìn)劑，使涂膜性能達(dá)到用戶的要求。 隨著我國粉末涂料與涂裝工業(yè)的迅速發(fā)展，為了 滿足各種用途的需要，開發(fā)的聚酯樹脂與環(huán)氧樹脂的 品種很多，基本上能滿足一般的需要，但是還不能完全 滿足特殊用途的需求。在粉末涂料用聚酯樹脂品種的 開發(fā)中，雖然都要添加不同量的固化促進(jìn)劑，但是由于 原材料生產(chǎn)單位的遠(yuǎn)近、產(chǎn)品價格、樹脂的相容性等多 方面的原因而沒有找到理想的樹脂品種時，應(yīng)考慮對 熟悉的樹脂品種的活性進(jìn)行調(diào)整后使用，具體措施之 一是在配方中添加促進(jìn)劑。在粉末涂料配方中，促進(jìn)劑 的主要作用是提高樹脂與固化劑（或樹脂）的反應(yīng)活 性，提高成膜物的固化反應(yīng)速率或縮短固化反應(yīng)時間， 或者調(diào)整粉末涂料的膠化時間和熔融水平流動性等。

在聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中使用的促進(jìn)劑品種很多， 常用的品種有金屬氧化物（氧化鋅）、叔胺(咪唑類)、季 胺（卞基氯化胺）、季銨鹽（鎓鹽）等。 了解不同橡膠促進(jìn)劑品種對同一種聚酯樹脂配制的聚 酯環(huán)氧粉末涂料與涂膜性能的影響；同一品種的促進(jìn) 劑對不同廠家或同一廠家不同型號的聚酯樹脂配制的 聚酯環(huán)氧粉末涂料與涂膜性能的影響；促進(jìn)劑不同用 量對同一種聚酯樹脂配制粉末涂料與涂膜性能的影響 等，對于設(shè)計聚酯粉末涂料、選擇促進(jìn)劑的品種和用 量、選擇聚酯樹脂的品種具有重要的意義。本文就此 進(jìn)行研究。

2試驗部分

2.1試驗設(shè)備和儀器

試驗設(shè)備有實驗室用雙螺桿擠出機(jī)、粉碎機(jī)、靜電 粉末噴涂設(shè)備；儀器有色差儀、膠化時間和熔融流動性 測定儀、冰箱、涂膜光澤和沖擊強度試驗器等。

2.2試驗原材料

       原材料有：聚酯樹脂-1、聚酯樹脂-2、聚酯樹脂-3、聚酯樹脂-4、環(huán)氧樹脂E-12、促進(jìn)劑-1（咪唑類）、促 進(jìn)劑-2（咪唑啉）、促進(jìn)劑-3（鎓鹽）、鈦白粉R940、沉淀 硫酸鋇、流平劑、分散劑、除氣劑和其它助劑等。

2.3試驗方法

       按粉末涂料的配方稱量，以一般粉末涂料的配制 方法，通過“熔融擠出→粉碎→過篩（180目）”制得粉 末涂料，然后測定粉末涂料的膠化時間和熔融水平流 動性，在0.5 mm的冷軋鋼板上經(jīng)靜電噴涂后分別于 180℃、190℃，200℃固化15 min，檢測涂膜性能。

3結(jié)果與討論

3.1不同促進(jìn)劑對同一聚酯環(huán)氧粉末涂料性能的影響 選擇        促進(jìn)劑-1、促進(jìn)劑-2、促進(jìn)劑-3，分別與聚酯 樹脂-1和環(huán)氧樹脂E-12配制聚酯環(huán)氧粉末涂料。不 同促進(jìn)劑對聚酯環(huán)氧粉末涂料與涂膜性能的影響試驗 結(jié)果見表1。

    表1試驗結(jié)果說明，不同促進(jìn)劑品種對同一種聚 酯環(huán)氧粉末涂料的膠化時間、熔融流平性、涂膜的光澤和沖擊強度有不同的影響，特別是對冷凍后的涂膜沖 擊強度影響差別較大。這是因為不同促進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)不 同，催化的機(jī)理也不同，所以促進(jìn)效果也不同。因此根 據(jù)粉末涂料與涂膜性能的要求選擇合適的促進(jìn)劑品種 是很有必要的。

     3種不同促進(jìn)劑配制的粉末涂料和無促進(jìn)劑（空 白）的粉末涂料分別在180℃、190℃、200℃固化15 min，比較涂膜色差（ΔE）的變化情況，其試驗結(jié)果見 表2。

   表2試驗結(jié)果說明，無論是以加促進(jìn)劑的180℃ 烘烤固化的樣板為標(biāo)準(zhǔn)，還是以沒有加促進(jìn)劑的180 ℃烘烤固化的樣板為標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)劑-3的色差小。因 此從涂膜的耐變色性和耐熱性考慮，選擇促進(jìn)劑-3是 比較好的。

3.2同一促進(jìn)劑對不同聚酯樹脂環(huán)氧粉末涂料的影響

選擇促進(jìn)劑-3，用不同廠家生產(chǎn)的聚酯樹脂-1、 聚酯樹脂-2、聚酯樹脂-3、聚酯樹脂-4分別配制聚酯 環(huán)氧粉末涂料，對粉末涂料與涂膜的性能影響進(jìn)行比 較，其試驗結(jié)果見表3。

    從表3試驗結(jié)果可知，促進(jìn)劑-3以同樣的用量與 不同廠家的聚酯樹脂配制聚酯環(huán)氧粉末涂料時，對粉 末涂料的膠化時間有影響，但影響不太大，對粉末涂料 的熔融水平流動性的影響較大。這是因為聚酯樹脂的 生產(chǎn)廠家在設(shè)計聚酯樹脂的活性時，考慮到粉末涂料 的烘烤固化條件設(shè)定在180℃、15 min，所以各廠之間 的聚酯樹脂的活性和膠化時間的差別不會很大，但是 各廠家使用的原材料不同，樹脂結(jié)構(gòu)有差別，熔融黏度 差別較大，使粉末涂料的熔融水平流動性的差別也較 大。

用這種促進(jìn)劑的粉末涂料，在180℃、190℃、200 ℃不同溫度下烘烤固化15 min時，涂膜的光澤差別很 大，但對涂膜在常溫下的沖擊強度沒有明顯的影響，然 而對冷凍下的沖擊強度是有一定影響的。這一試驗結(jié) 果說明，同一種促進(jìn)劑對不同廠家的聚酯樹脂配制的 粉末涂料與涂膜性能的影響有很大的區(qū)別，所以必須 經(jīng)過不同聚酯樹脂和促進(jìn)劑之間的比較試驗來選擇佳的聚酯樹脂與促進(jìn)劑之間的匹配。

另外，同一種促進(jìn)劑對于不同廠家的聚酯樹脂配 制聚酯環(huán)氧粉末涂料涂膜色差的影響來說，以無催化 劑的粉末涂料180℃、固化15 min的涂膜為標(biāo)準(zhǔn)，有 促進(jìn)劑-3的不同聚酯樹脂粉末涂料分別在180℃ 190℃、200℃固化的涂膜的色差（ΔE）進(jìn)行比較時，相 對比較起來聚酯樹脂-4的色差小、涂膜耐熱性 好，而聚酯樹脂-2的色差大、涂膜耐熱性差，其涂 膜耐熱性的好壞順序如下：

聚酯樹脂-4＞聚酯樹脂-1＞聚酯樹脂-3＞聚酯樹 脂-2

根據(jù)涂膜的耐熱性和色差的要求，選擇好聚酯樹脂品種或者促進(jìn)劑品種也是設(shè)計粉末涂料配方的重要 問題。

3.3不同促進(jìn)劑用量對聚酯環(huán)氧粉末涂料的影響

選擇促進(jìn)劑-3，與聚酯樹脂-2、聚酯樹脂-3和聚 酯樹脂-4分別以不同的用量配制粉末涂料，對涂膜的 性能進(jìn)行測試，試驗結(jié)果見表4~6。

    表4試驗結(jié)果說明，隨著配方中促進(jìn)劑用量的增 加，粉末涂料的膠化時間明顯縮短，熔融水平流動性也 有變小的傾向，而且對涂膜的冷凍沖擊性能也有一定 的影響，用量在0.40 g時其性能好。另外，在一定用 量范圍內(nèi)，促進(jìn)劑對涂膜的沖擊強度沒有明顯的影響， 對涂膜光澤的影響也沒有明顯的規(guī)律。

      表5試驗結(jié)果說明，隨著配方中促進(jìn)劑用量的增 加，粉末涂料的膠化時間明顯縮短，熔融流動性也明顯 變小，但對涂膜的光澤、沖擊強度、冷凍沖擊強度的影 響沒有明顯的差別。

      表6試驗結(jié)果說明，隨著配方中促進(jìn)劑用量的增 加，粉末涂料的膠化時間明顯縮短，熔融水平流動性也 明顯變小，而且對涂膜的冷凍沖擊性能也有一定的影 響，用量在0.40 g時其性能好。另外在一定用量范 圍內(nèi)，對涂膜光澤和沖擊強度沒有明顯的影響。

表4~6的試驗結(jié)果都說明，一般在聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，隨著促進(jìn)劑用量的增加，粉末涂料的 膠化時間縮短，熔融水平流動性也有變小的傾向。因 此，添加和調(diào)整促進(jìn)劑的用量可以調(diào)整粉末涂料的烘 烤時間和溫度，而且對防止涂膜流掛等問題是很有效 的。在上述試驗中，對涂膜的光澤和沖擊強度的影響 并不明顯，但是對涂膜的冷凍沖擊強度的影響比較明 顯。因此根據(jù)用戶對粉末涂料和涂膜性能的要求，選 擇佳促進(jìn)劑品種和用量是粉末涂料配方設(shè)計的重 要內(nèi)容之一。

結(jié)語

    ⑴在用同一種聚酯樹脂與不同品種的促進(jìn)劑配制 的聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，不同促進(jìn)劑品種對粉末 涂料的膠化時間和熔融水平流動性有一定的影響，對 涂膜的沖擊強度，特別是冷凍沖擊強度的影響更大，而 且在不同溫度下烘烤固化時對涂膜色差的影響也有明 顯差別。因此，必須選擇合適的促進(jìn)劑品種。

    ⑵在用同一種促進(jìn)劑與不同廠家聚酯樹脂配制的 聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，聚酯樹脂品種對粉末涂料 的膠化時間有一定的影響，對熔融水平流動性影響更 大；另外對涂膜冷凍沖擊強度影響和不同溫度下烘烤 時涂膜色差的影響也較大。因此，必須選擇合適的樹脂 品種匹配。

    ⑶在用同一種聚酯樹脂與不同用量的同一種促進(jìn) 劑配制聚酯環(huán)氧粉末涂料體系中，隨著促進(jìn)劑用量的 增加粉末涂料的膠化時間有明顯縮短，熔融水平流動 性也有變小的傾向，雖然對涂膜的光澤和沖擊強度沒 有明顯的影響，但是對涂膜冷凍沖擊強度有明顯的影 響。因此，必須考慮選擇合適的促進(jìn)劑用量。

     總而言之，為了得到具有合適的反應(yīng)活性、優(yōu)良的 涂膜機(jī)械性能（特別是冷凍下的沖擊強度）和耐熱性好 色差?。┑木埘キh(huán)氧粉末涂料，必須選擇好促進(jìn)劑的 品種和用量，還要選擇好聚酯樹脂的品種（生產(chǎn)廠家） 相匹配。