聚氨酯粉末塗料樹(shù)脂及固化劑(jì)的選擇
導讀：讨論瞭樹脂 、固化劑、助劑以及工藝條件對聚氨酯粉末塗料塗膜性能的影響及選擇，終得到瞭優化的配方方案。
前言
在耐候性粉末塗料中，聚氨酯粉末塗料的産量在世界上僅次於聚酯粉末塗料。由於其優異的物理化學性能，以及非常好的裝飾性，性能全面 、平衡 ，應用範圍特别廣，主要應用於戶外場合的裝飾性塗裝 ，如自行車、摩托車、汽車等 。
另外，易於(yú)薄層化的特點使其特别适合於(yú)金屬預塗材料（pcm）的塗裝。現在市場上的聚氨酯粉末塗料均是由羟基聚酯和封閉(bì)異氰酸酯組成的。
由不同的羟基聚酯和封閉(bì)異氰酸酯組成的粉末塗料其物理化學性能有很大的區(qū)别 。
本研究的目的是通過試驗檢測(cè)數據找到合适的聚氨酯粉末塗料的佳配方，以達到佳的性價比，同時探讨瞭(le)各部分組成及試驗條件對塗膜性能的影響。
1 羟基聚酯的選擇
聚氨酯粉末塗料固化成膜的主要化學反應是聚酯樹脂的羟基（— oh）與封閉(bì)異氰酸基（— nco）之間(jiān)的反應 ，反應式可表示如下 ：
聚氨酯粉末塗料的塗膜降解速度主要取決於(yú)羟基聚酯主鏈分解控制，選擇合适的羟基聚酯對聚氨酯粉末塗料的耐化學性能有著(zhe)至關重要的影響。
在此選擇瞭(le)多家羟基聚酯作瞭(le)各種物理化學性能的對比試驗，但不同廠(chǎng)家的羟基聚酯做成的聚氨酯粉末塗料的物理化學性能有很大的不同。
選取的飽(bǎo)和羟基聚酯有國外樹脂1、國外樹脂2 和國内樹脂1、國内樹脂2，作對比試驗。其參(cān)考配方見表1。
将原材料嚴格按照參(cān)考配方稱量並(bìng)且混合均勻 ，用國産slj-30擠出機擠出（一區溫度控制在105℃，二區溫度控制在110℃），烤箱溫度爲(200±2)℃；
制定标準檢測(cè)樣闆，檢測(cè)标準按照國家推薦标準，檢測(cè)以不同飽(bǎo)和羟基聚酯制成的聚氨酯粉末塗料塗膜性能，結果見表2。
注：耐人工加速老化性是按gb/t 16585 規定，採用熒光紫外線/ 冷凝循環試驗方法 ，光源爲uv-b（313 nm）燈管 。每一循環試驗條件爲:uv 光照，60 ℃，4 h；冷凝，50 ℃，4 h。
按照表2 所顯示的這四種飽(bǎo)和羟基聚酯所在的配方的各種物理化學性能相差不大 ，但是在表中可以看出國産(chǎn)樹脂的光澤偏低，耐老化性能比國外樹脂稍差。通過以上試驗對比選擇國外樹脂2作爲聚氨酯粉末塗料的終成膜樹脂。
2 固化劑的選擇
固化劑對(duì)聚氨酯粉末塗料的物理化學性能有很大的影響，如果選擇的固化劑與樹脂不能很好地産(chǎn)生交聯反應，那麽聚氨酯粉末塗料的物理化學性能就會受到很大程度的影響。
聚氨酯粉末塗料的固化劑現在主要還是採(cǎi)用進口的 ，在此選擇瞭(le)德國拜耳的2147不封閉型的異氰酸酯爲固化劑1和德固薩的b-1530封閉型的異氰酸酯爲固化劑2作爲實驗用的固化劑，樹脂選用上述試驗的國外樹脂2，其參考配方見表3。
嚴格按照表2的試驗檢測(cè)條件對由表3配方制成的粉末塗料塗膜進行檢測(cè)，除耐老化、光澤、杯突有所變(biàn)化外,其他的各種物理化學性能跟表2做對比都沒有變(biàn)化。試驗結果見表4。
注 ：耐人工加速老化性是按gb/t 16585規定 ，採(cǎi)用熒光紫外線/ 冷凝循環試驗方法 ，光源爲uv-b（313nm）燈(dēng)管。每一循環試驗條件爲:uv 光照，60℃，4h；冷凝，50℃，4h。
由表4中可以看出固化劑(jì)2所在的配方的性能比表1中各配方的性能有瞭(le)很大的提高，固化劑(jì)2比固化劑(jì)1所做的配方的性能要優異一些，因此選擇固化劑(jì)2 作爲聚氨酯粉末塗料的終固化劑(jì)。
3 試驗條件的影響
在試驗擠出的過程中，擠出機的清理非常重要，好有專門的生産(chǎn)聚氨酯粉末塗料的擠出機和研磨機 ，如果擠出機與研磨機中有其他塗料的殘(cán)留物，生産(chǎn)出的聚氨酯粉末塗料就會有顆粒、縮孔等弊病。
由於(yú)聚氨酯粉末塗料在烘烤固化成膜過程中，要釋放封閉(bì)劑等小分子化合物，試驗樣闆的塗膜不能太厚，否則容易産生針孔、氣泡等弊病；
同時由於(yú)封閉性異氰酸酯的解封溫度要求很高，決定瞭(le)聚氨酯粉末塗料不能做低溫固化。
烘箱的溫度過高或者烘烤的時間過長(zhǎng)都會引起塗膜的變(biàn)黃，進而也會影響塗膜的光澤等。
5 結語
通過探讨樹脂、固化劑以及催化劑對(duì)聚氨酯粉末塗料的各種物理化學性能的影響，選擇合适的樹脂以及固化劑對(duì)聚氨酯粉末塗料的性能有著(zhe)至關重要的影響，添加合适的助劑可以很大程度上改善塗膜的性能，合适的配方可以大化地節約成本。