Page 34 - 涂层与防护2019-01

欧阳建群，等：高耐候易清洁粉末涂料的研究

应” 是水在荷叶表面呈现水珠的形状， 德国植物学家 表 2 粉末涂料性能测试标准
Barthlott W 研究发现 [3] , 荷叶表面对水的接触角高达 检测项目 检测指标 检验标准或方法
160 °，具有超疏水的效果。荷叶表面是由粗糙表面的乳 光泽（60°） 20-100GU GB/T 9754—2007
附着力/级 0 GB/T 9286—2014
突及表面蜡晶结构微观构成，表面粗糙。 粒径较大的灰
耐冲击性/cm ≥50 GB/T 1732—2008
尘等粒子不能嵌入其中， 外荷叶表面凹陷的部分也被
耐溶剂性 通过 GB/T 5237.4—2008
空气占据， 加上微米结构的乳突和表面蜡晶结构的协
水接触角 θ≥110° GB/T 30693—2014
同作用，水分与荷叶表面与与其接触角极小，从而不能
耐沾污性/级 ≤1 GB/T 9780—2005
将其润湿只能在表面形成水珠。 Barthlott W 把此发现
耐酸、耐碱 168 h 不起泡、不脱落 GB/T 9274—1988
应用到涂料中，成功制备了疏水性易清洁涂料。 后来有
口红测试 纸巾擦掉 静置 72 h
很多专家也对此做了许多研究，也取得了较好的效果。
记号笔测试 纸巾擦掉 静置 72 h
中性盐雾(1 000 h) ≤2 mm GB/T 1771—2007
1 试验部分
氙灯曝露实验
保光率≥80% GB/T 1865—2009
(2 000 h)
1.1 主要原材料
所用原料及基础配比如表 1 所示。 2 结果与讨论
表 1 高耐候易清洁粉末涂料基础配方
原料名称 w/% 来源 根据荷叶表面的超疏水性和和自清洁效应，结合
高羟值聚酯树脂 30~50 擎天 荷叶表面是由粗糙表面的乳突及表面蜡晶围观结构
中羟值聚酯树脂 10~40 擎天 构成的特点，同时结合氟碳涂层树脂表面低自由能特
氟碳树脂 0~10 旭硝子 点，结合改性纳米氧化硅，配合低表面能的氨基改性
异氰酸酯 10-100 进口 低聚物的使用，使涂层表面出现了良好的疏水疏油性
高耐候颜填料 10~30 国产
能，获得了易清洁粉末涂料。
丙烯酸酯聚合物 0~5 进口
氨基改性低聚物 0~5 进口 2.1 端羟基聚酯树脂的选择
纳米二氧化硅 0~10 进口
易清洁粉末涂料可用于抽油烟机、 全铝家居、大
紫外光吸收剂 0~5 进口
桥防护栏、户外通讯设备、地铁交通轨道线等器材的
喷涂，对涂层的易清洁性能，耐候性能，耐溶剂性能具
1.2 试验设备
有较高的要求，同时要求涂层具有较高的装饰性。 聚
双螺杆挤出机、ACM 微磨粉设备、 小型高速中药 氨酯树脂耐溶剂性能优异， 固化后的涂层表面细腻，
材粉碎机、冲击试验仪、静电喷枪、烘箱、盐雾试验箱、 耐磨，丰满度高，具有较高的装饰性能。 不同端羟基聚
测厚仪、硬度仪、油性笔、氙灯人工加速老化仪。 酯的反应速度不一致，交联密度也不一致。 选用了几
种羟值不同的端羟基聚酯树脂进行了性能对比，结果
1.3 试验方法
见表 3。
按配方准确称取各组分，用小型高速中药材粉碎 由表 3 的结果可以看出， 高羟值聚酯树脂的效果
机混合均匀，用双螺杆挤出机挤出，破碎后高速粉碎 最为优异，中羟值聚酯树脂效果中等，低羟值聚酯树脂
机粉碎，过 180 目标准筛，获得粉末涂料组合物。 然后 效果最差，这是因为高羟值聚酯树脂的交联密度最高，
将所得的粉末涂料进行静电喷涂，固化条件为 200 ℃ 整个涂层致密度高的缘故。随着羟基树脂的羟值减低，
/15 min，然后进行各项性能测试。 涂层的致密性逐渐降低， 所以涂层的耐沾污性能逐渐
下降，水接触角也逐渐下降，光老化效果也逐渐变差。
1.4 性能测试
对于同一范围羟值树脂来讲，不同树脂之间的结构，生
性能指标及测试标准及方法如表 2 所示。 产方式存在区别，所以光老化效果也不一样。单独选用

22 涂层技术 COATING TECHNOLOGY