一.固化劑
能與樹脂在粉末熔融過程中起交聯(lián)反應，成不溶不熔三向網狀結構，相對穩(wěn)定，具有一定機械性能的高聚物。固化劑對高聚物的聚集狀態(tài)起著決定性作用，對粉貯存期成膜條件起至關重要的作用。
1 環(huán)氧固化劑
熱固性粉末涂料固化劑，環(huán)氧固化劑最為復雜，主要分為三大類胺類、酸酐類和酚類。
1.1雙氰胺
雙氰胺：白色晶體，熔點207-207℃，在150℃以上活化與環(huán)氧樹脂反應。添加量為樹脂的3%-4%。
優(yōu)點：
對涂膜不易泛黃，價廉易得。
缺點：
熔點高且環(huán)氧樹脂混溶性差，反應活性低，200℃熔烤30分鐘。
改進：
1、微粉化
2、加固化促進劑、唑唑、季胺鹽，形成加速雙氰胺
3、引入與樹脂相溶性好的基團，形成取代雙氰胺
推薦配方：
1.2己二酸二酰肼
白色結晶粉末，熔點185-190℃。與樹脂有一定的相溶性，添加量為樹脂的7-8%。
優(yōu)點：
涂膜柔韌性、耐水性、防腐性、絕緣性好，涂層致密度高、無針孔
缺點：
固化濃度高，操作條件相對嚴格
改進：
與咪唑類促進劑配合，已廣泛用于防腐管道中應用
推薦配方：
1.3咪唑及其衍生物
咪唑是一種雜環(huán)化合物，白色結晶，沸點在260-280℃，活化溫度82-87℃，添加量為樹脂的0.3-0.5%。
主要有：2-卯基咪唑、2-乙基咪唑、2-苯基咪唑啉
優(yōu)點：
固化溫度低、熱穩(wěn)定性好、用量少、涂膜性能好
缺點：
粉末貯存期短，易結塊
改進：
1、 將咪唑與醋酸、乳酸、磷酸生成咪唑鹽
2、 將咪唑與銅、鎳、鈷等金屬鹽生成配位化合物
作用：延長粉末貯存期，咪唑鹽的添加量為樹脂的0.6-1%，也可作為固化促進劑使用。
2.1三縮水甘油酯異氰尿酸
白色結晶粉末，熔點90-110℃，環(huán)氧值90-110。與樹脂相容性好，多環(huán)氧基三嗪雜環(huán)化合物，用量為樹脂的7-8%。
優(yōu)點：
1、環(huán)氧基數多，活性高、交聯(lián)密度大，三嗪雜環(huán)為母體，耐熱、耐燃，硬度高。
2、不含苯環(huán)和醚，耐紫外性能、保光、保色性好。
推薦配方
組成
來源
1#
P9335（A）
中法
560
TGIC
志華
42
Pv99
志華
10
安息香
志華
3
增光劑
志華
10
鈦白粉
-
50
超細硫酸鋇
青島東風
360
顏料
-
15
2.2 羥烷基酰胺（HAA）
含羥烷基酰胺基團的化合物,是粉末涂料耐候性聚酯優(yōu)良的固化劑。相對于目前國內外廣泛使用的TGIC固化劑，具有毒性低、不刺激皮膚、固化速度快等特點，采用本產品制得的粉末涂料具有杰出的戶外使用性能，是真正的綠色環(huán)保型優(yōu)質產品。
應用
1、由于HAA的活化能低，因此不能采用傳統(tǒng)的TGIC用羧基聚酯，而要選擇HAA專用聚酯，如DSM的P855、P865，氰特公司的CC7630、CC7618、CCE37498，杭州中法的9337-T105，浙江天松的3099等。
2、對酸值在30~35mgKOH/g的聚酯。F125的用量為聚酯量的5%,F125B的用量為聚酯量的6%。
3、HAA體系與其它體系的粉末的制造加工方法基本是一樣的，但為了加強HAA的分散性,擠出溫度需略高些,約為115-120℃之間。
4、固化條件為：180℃/15min或190℃/10～12min。
兩種固化劑比較：
HAA的典型品種是四（N-β羥乙基）己二酰胺（βHEDA），HAA的熔點在120℃以上，其用于羧端基純聚酯粉末涂料的性能可與TGIC體系相比，相對于TGIC有其自身的特點。
（1）β-HEDA的當量為82-86g/eq，比TGIC的略低，因此，在以質量計的粉末涂料配配制中，固化速度更快，用量可更少。
（2）由于其用量比TGIC降低，因而對粉末的增塑效應較低，所得粉末涂料的Tg較TGIC要高，因此粉末貯存穩(wěn)定性好，且化學穩(wěn)定性、耐堿性較好，耐水解性也較好。
（3）β-HEDA的含氮結構，無需外加含氮化合物添加劑，本身具有內在的摩擦充電性，適于摩擦噴槍施工。
（4）β-HEDA毒性相對較低，遺傳致畸性及致癌性試驗為陰性，急劇毒性和對皮膚及眼睛的刺激性很低。
聚酯/HAA體系粉末涂料的缺點是固化交聯(lián)過程中有小分子物質釋出，故不能厚涂，否則易產生針孔等弊病，耐熱性較聚酯/TGIC體系較差；另外，用羥烷基酰胺配制的高光平面粉末涂料成膜后因表面不夠致密而影響其裝飾性，適于生產砂紋、錘紋等不要求平整外觀的粉末涂料。
2.3 HAA與TGIC的性能比較
HAA
TGIC固化劑
固化反映
與聚酯縮合反應，固化時有水分逸出
與聚酯加成反應，無小分子釋出
優(yōu) 點
良好的流動性和力學性能
已證實是目前耐候性粉末涂料中最佳的固化劑
Tg較高，配方中用量較少，貯存穩(wěn)定性好（但HAA容易吸水受潮，儲存穩(wěn)定性受影響）
適用性強，能與多種聚酯樹脂配用
耐候曝曬試驗結果與TGIC相當
過烘烤不泛黃
無毒性
固化時不釋放副產品，涂膜不易形成針孔
較TGIC有更高的活性
良好的摩擦帶電性
涂膜厚度無限制
缺 點
過烘烤后泛黃
對人體皮膚有刺激作用
燃氣烘烤穩(wěn)定性差
價低了耐鹽水性
涂膜固化時有水分逸出，易出現針孔
涂膜厚度受限制（<;;;80μm）
高活性限制了固化條件的變化
推薦配方
組 成
來 源
1#
2#
CC7630
氰特（原UCB）
95
93
F125
志華
5
—
F125B
志華
—
6
Pv99
志華
1.0
1.0
安息香
志華
0.5
—
增光劑
志華
0.5
0.5
R902
杜邦
20
20
超細硫酸鋇
青島東風
30
二．流平劑
2.1原理
通過調節(jié)表面張力和粘性改變界面張力及通過促使固化中表面張力均勻化來消除涂膜表面的缺陷。
高檔流平劑：
降低體系的熔融粘度，助于熔融混合和顏料分散提高時底材的溫潤性，改善涂層的流動、流平，有助于去除表面的缺陷和有利于空氣的釋放。
粉末成膜三個過程：
聚結、流平、固化，在第二、第三階段，體系的粘度不斷發(fā)生變化，尤其是第三階段；
2.2流平劑的主要作用
消除橘皮和縮孔
橘皮：外觀類似橘子皮的表面缺陷，它是涂料成膜過程中液體流動的一種局部渦流效應。粘度變化類似表面強力變化及重力變化，形成不同的推動力。當體系粘度還允許流動時這種下沉上浮運動劇烈地進行著，逐漸形成高低不平的小漩渦。
縮孔：由一小粒末被充分潤濕于周圍不相容的樹脂所形成的圓渦。
2.3流平劑的品種
流平劑的主要有效成分是丙烯酸丁酯共聚物。
丙烯酸丁酯共聚物常溫下是粘稠狀液體，又叫液體流平劑，以環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、氣相二氧化硅及其它填料為載體的丙烯酸丁酯共聚物的固體流平劑。
通用型的液體流平劑或以氣相二氧化硅為載體的通用型流平劑（其中有效成分為60~65%），例志華的PV99、南海的588等。
2.4流平劑的用量
粉末體系
聚丙烯酸丁酯
環(huán)氧型
0.5-1.0
混合型
0.75-1.5
聚酯/TGIC
0.75-1.5
實際應用中，主要是一些流變助劑的引入，聚丙烯酸丁酯還可以略低于以上表值。
用量過大時：粉末玻璃化溫度降低，貯存穩(wěn)定性下降，涂膜易產生霧狀、手印，噴涂時易產生流體。
用量過小時：橘皮、縮孔。
2.5功能性流平劑
活性液流：
1、配伍性好，如高級有機脂肪基具有對樹脂、顏料及聚丙烯丁酯有一定的相溶性，其另一極性基團對填料有強大的親和作用。
2、高度潤滑系數。在粉末成膜過程中，遷移到涂膜表面形成單分子層，降低涂膜表面張力和表面摩擦系數并提高其抗劃傷性能。
3、抗靜電性。表面活性劑由親水基吸附空氣中的水分使表面活性劑產生極化，形成一種極薄的親電層，產生靜電泄漏的通道。
4、抗干擾性。不同廠家品牌的流平劑會產生一定的干擾，經過實踐，本品具有較好的抗干擾性。
5、促流平。降低體系的粘度，同時促使整個粉末體系的表面張力，相對均一恒定。
改性聚丙烯酸丁酯具有更均一的分子量，更低的低揮發(fā)物。
表：活性液體流平劑與通用液體流平劑比較
經過大量的實踐，由上表可知，活性液體流平劑在同等條件下比普通液體流平劑具備更大的優(yōu)勢，尤其在羥烷基體系和消光體系中對膜表現出來的作用更加明顯，活性液體流平劑中二種有效成分良好協(xié)同作用，使它具有更好的性價比。
活性液體流平劑在平光粉中，能提高光澤，在消光粉中對涂膜性能更大幫助。但不提高光澤，可解釋為它對消光樹脂固化速率不同產生的凹凸面和它的漫反射，但其遷移的單分子層對膜起到像涂了一層油脂似的，且封閉性好。
PV99流平劑：
PV99流平劑中的酯基通過物理作用可降低顏料凝聚體間的化學作用和物理作用，減少顏料團聚體的形成和存在，降低顏料顆粒的表面張力，有助于顏料分散體系的穩(wěn)定，保證顏料顆粒在粉末涂料中的著色作用。尤其在深色顏料的粉末體系中，涂層表面更能顯示色澤鮮艷、清晰的目視感覺。在粉末涂料中，單獨使用PV99就不需要添加或少添加其它潤濕劑。
由于活性基團的引入，充分發(fā)揮了聚丙烯酯類共聚物中酯的效果，酯基在涂膜表面形成單分子層，賦予涂層特別良好的平整度和光滑性，并通過光學作用，產生較強的光反射作用，使其具有油脂般的光亮感，可以達到類似溶液涂料的效果。
PV99流平劑在分子遷移過程中，對于水分子的遷移有特別明顯效果。它能使顏填料中的水份或樹脂固化交聯(lián)過程中產生的水分子迅速遷移到涂膜表面揮發(fā)，并因此獲得良好的涂膜。尤其在羥烷基酰胺體系中，粉末涂料固化時存在著羥烷基酰胺中羥基與聚酯中羥基發(fā)生聚合反應產生水的現象，在涂膜100um以上，往往會產生針孔，使涂膜性能降低。加入PV99流平劑就能很好得到改善，也能達到 TGIC聚酯體系一樣的涂膜效果。
PV99與通用流平劑及偶聯(lián)劑綜合降低樹脂成分比較配方
試 樣 名 稱
試樣編號
試樣編號
試樣編號
1
2
3
P9050(佳榮化工)
270
250
/
E-12（善孚）
270
250
/
P9337(中法)
/
/
560
CE3099(天松)
/
/
/
*F125B(志華)
/
/
30
SF688(志華)
10
10
PV99(志華)
/
10
增光劑(志華)
10
10
10
安息香
3
3
3
硫酸鋇
260
300
220
金紅石鈦白粉
150
150
150
顏料
15
15
15
活性偶聯(lián)劑(和潤)
/
10
/
固化條件
190℃/15min
190℃/15min
200℃/10min
涂膜厚度（μm）
60～80μm
60～80μm
110～130μm
沖擊強度（kg*cm）
50
50
50
光澤（60°）
90
91
88
流平性
好
好
好
涂膜清晰度
一般
清晰
有少量針孔
試 樣 名 稱
試樣編號
試樣編號
試樣編號
4
5
6
P9050(佳榮化工)
/
/
/
E-12（善孚）
/
/
/
P9337(中法)
520
/
/
CE3099(天松)
/
560
520
*F125B(志華)
30
30
30
SF688(志華)
PV99(志華)
10
10
10
增光劑(志華)
10
10
10
安息香
3
3
3
硫酸鋇
260
220
260
金紅石鈦白粉
150
150
150
顏料
15
15
15
活性偶聯(lián)劑(和潤)
10
/
10
固化條件
200℃/10min
200℃/10min
200℃/10min
涂膜厚度（μm）
110～130μm
110～130μm
110～130μm
沖擊強度（kg*cm）
50
50
50
光澤（60°）
89
88
89
流平性
好
一般
一般
涂膜清晰度
無針孔
清晰
無針孔
清晰
無針孔
清晰
備注：
1、*F125B即羥烷基酰胺，相當于T105M.
2、試樣1、試樣2主要比較pv99、偶聯(lián)劑在混合型粉末中效果。
3、試樣3、試樣4主要比較pv99、偶聯(lián)劑在羥烷基酰胺中法樹脂體系中效果。
4、試樣5、試樣6主要比較pv99、偶聯(lián)劑在羥烷基酰胺天松樹脂體系中效果。
5、試樣3、試樣5主要比較pv99在羥烷基酰胺體系中效果。
三．消光劑
3.1原理
通過物理或化學方法，造成粉末涂料膜的某些不相容性，形成微觀上表面粗糙的對光的漫散射，從而達到消光涂膜。主要有物理消光劑和化學消光劑。
3.2物理消光劑
消光填料：消光鋇、消光粉（合成二氧化硅）、硅藻等
硬脂酸鹽：硬脂酸鋁、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅
消光蠟：聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、酰胺蠟
鋅鹽：以上任一種物理消光劑都很難達到光澤小于70o的粉末，于是出現二種物理消光劑的復配。一種是鋅鹽于聚乙烯消光蠟的復配，添加5%，可以消光到30o；一種是鋅鹽于合成酰胺蠟復配，添加5%，可以消光到25~35°。
現在市面上所推薦的一些物理消光劑，其本質上是類化學消光劑，添加4~5%，可以消光到7°，成本也較低，主要原理也一樣。通過與樹脂成分的反應，生成一些不與體系相容的物質，達到消光目的。
主要優(yōu)點是能降低一些成本；主要缺點是粉末貯存穩(wěn)定性差，存在一些未反應基團在貯存過程中繼續(xù)反應現象。
3.3化學消光劑
D68消光固化劑：環(huán)脒與均苯四甲酸洛合成鹽的一種化合物，主要應用在環(huán)氧及其混合型粉末，添加10%wt的用量，可以將光澤下降到5°以下，在一定范圍，D68型消光固化劑可以調節(jié)涂層的光澤。
用量過少：體系平整度不能打破，影響消光且影響固化效果，使物理機械性能及化學性能下降；
用量過多：體系混亂度又不相對減少。
合理調節(jié)光澤有二種途徑：
a.加入適量羧基聚酯，減少消光劑用量；
b.在現有配方中加入少量環(huán)脒，可提高光澤及機械強度。
缺點：胺的耐光、耐熱性差，有菱變的傾向。
影響因素：
1、固化多種
2、樹脂質量
3、填料品種
推薦配方
項 目
來 源
D68
純環(huán)氧
混合型
E12
南海
110
95
CC340
氰特
40
消光固化劑
志華
9
7
Pv99
志華
8
8
增光劑
志華
1
1
安息香
志華
1
0.5
R902
杜邦
30
超細鋇
65
20
ZnO
5
碳黑
0.8
0.8
光澤
60°
＜5
＜28
外觀
目測
平整光潔
平整光潔
沖擊
正沖/反沖
50/40
50/50
附著力
劃格法
100%通過
100%通過
丙烯酸縮水甘油酯共聚物(AR607)
丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯等物質共聚而成。
樹脂量的25~30%消光可以達到5°以下：共聚物中甘油酯的環(huán)氧鍵參與樹脂反應，起到固化消光作用。
優(yōu)點：耐候性強、耐黃變。
缺點：機械強度差、抗擦傷性不強。
AR607配方參考
原材料名稱
規(guī)格型號
配方1
配方2
聚酯
較低酸值
47
52.5
AR607
11
8.5
F125B
/
2.0
TGIC
0.5
/
SF608
1.0
1.0
增光劑
1.0
1.0
安息香
0.3
0.3
蠟
0.5
0.5
TiO2
/
15
消光鋇
38
19
碳黑
1.0
0.2
光澤
5%
15-20%
3.4一種新型的消光填料
突破消光劑的消光理論，具有高效的消光功能：特別是在戶外耐候消光劑粉末上，最低消光30°以下?？梢耘c其他填料按一定比例混合達到25~90°的提高粉末硬度和機械強度。操作簡單，消光穩(wěn)定，長期貯存不變質。
推薦配方：
原料名稱
質量分數.%
配方1
配方2
P9335
58
\
P9337
\
58
TGIC
4.5
\
F125
\
3.2
流平劑
1.0
1.0
增光劑
1.0
1.0
消光填料
35
36
安息香
0.3
0.3
炭黑
1.0
1.0
烘烤條件
190℃/15min
190℃/15min
60°光澤.%
45
30
四．表面調節(jié)劑
機理：通過加入一些低粒度物質來降低體系粒度，同時具有溫潤、潤滑、分散等多種作用，從而改善如墨表面。
市場上比較的有志華化學活性偶聯(lián)劑、南海的W-1等。
活性偶聯(lián)劑：多元羥基高級脂肪酸及酯復合物
活性偶聯(lián)劑是一種復合性有機化合物，高效的螯合劑，含有豐富的羥基，羧基，胺基等極性活性基團，專用于粉末涂料的特種表面調節(jié)劑.是目前市場上最有性價比的流變助劑。
應用：
1、提供活性成分，促進顏料、填料間的螯合，提高顏料、填料的分散性。降低樹脂、顏料、金屬粉的用量。
2、促進流平，增加涂膜流動性和涂膜表面豐滿度.
3、消除由于原料間相容性不好，樹脂分子量分布不均勻以及擠出機螺桿分散效果不好等所形成涂膜表面的小縮孔.
4、很好耐候性，有利于提高涂膜的耐鹽霧性和耐水性.
5、提高粉末的上粉率，抗靜電
6、能降低消光劑、流平劑、增光劑、安息香等助劑配方量的10%-20%。不必加抗靜電劑、潤滑劑等表面調節(jié)劑。
活性偶聯(lián)劑的配方及應用結果
五．粉末涂料其他助劑
1、增電劑
能有有效提高靜電粉末噴粉時粉末粒子的帶電量，從而提高一次上性、上粉率。同時將噴粉工件表面電荷及時泄漏掉，克服靜電屏蔽效應，使棱角和凹凸部分上粉。
寧波志華 ED300 308是一種脂肪酸化合物
廣州天瓏 有機類銨鹽：添加量一般在3-5%
2、脫氣劑
當粉末涂料熔融流平成膜時，粉末涂料中含有空氣和水分，會引起粉末涂料交聯(lián)固化反應時產生小分子等低揮發(fā)物，在成膜過程中，容易脫逸出來，并使涂膜產生的針孔。脫氣劑的作用是，能使涂膜產生的針孔及時彌合，避免涂膜產生豬孔、針孔問題。
安息香：0.3%，易黃變
EBS：0.8%以下，易消光
由兩者結合：抗黃變安息香
3、光亮劑（增光劑）
流平促進劑：使粉末涂料在過程中，顏料和涂膜在樹脂和固化劑中潤濕性好，分散性好，在粉末熔融過程中，更好地降低表面張力，使涂膜不易產生縮孔。
丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯共聚物：添加量0.5-1%以下，市場上多有無機物和有機填料摻多，一般為1%。
4、防結塊劑
粉末在環(huán)境強度較高的條件下，使粉末涂料在制造、貯存和使用過程中不結塊，保持松散或疏松。
外加氣相二氧化硅、氧化鋁C。
5、防流掛劑邊角覆蓋力改性劑
增加粉末涂料的熔融粘度或者觸變作用，使被涂物各個部位涂膜厚度均勻。
內加氣相二氧化硅1%-3%。
6、固化促進劑
加快樹脂與固化劑之間的固化反應，或降低固化反應的溫度。
D31:2苯基咪唑啉
7、花紋劑
皺紋劑：醋酸丁酸纖維素 用量0.02%-0.2%
乳花劑：丙烯酸酯共聚物 用量0.2%-1%
砂紋劑：聚四氟乙烯蠟、改性蠟 用量0.05%-0.2%
8、抗氧化劑
防止在過烘烤過程中涂層黃變，一種抑制聚合物氧化降解的物質。
AT-10：金海雅寶 四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；白色粉末，無嗅無味。熔點110℃-125℃，性質穩(wěn)定。易溶于苯、丙酮和酯等溶劑，不溶于水，微溶于乙醇。本品無污染，耐熱和耐水抽出性好、相容性好。與抗氧劑AT-168、DLTDP等并用能發(fā)揮協(xié)同效應，提高抗氧化效果。用量：0.03-0.08%。
AT215：金海雅寶（復合抗氧劑是主抗氧劑AT-10與輔助抗氧劑AT-168或AT-626按一定比例，經特種工藝調配而成。）用量：0.03-0.08%。
