万万能助剂论——粉末涂料助剂的局限性

 

应对市场竞争的压力，大多客户希望助剂厂家能研发一种经济型的万能助剂，然而每个生产厂家都有所大力投入，但结果仍不尽人意。并不是我们的生产厂家技术不够领先，实质上客户想要的效果是一种理想状态，任何一种助剂的功能都有局限性，都不是万能的。

经过多年粉末涂料及助剂的生产实践得出，粉末涂料助剂局限性具体表现在以下几个方面：

1．助剂功能的发挥是有前提的

以流平剂的应用为例，要使涂膜获得良好流平，有以下三个前提：

（1）作为主要基料的树脂应当在规定的贮存期内、没有发生过固化反应、没有产生局部胶化，是可以流平的；

（2）树脂的玻璃化温度（Tg ）必须控制在适当范围内，从流平的角度出发，当然是越低越好，但按照固化反应温度和考虑到粉末贮存稳定性，需要确定一个范围，比如最高玻璃化温度200℃固化的≤75℃、180℃固化的≤65℃，最低玻璃化温度≥45℃等；

（3）粉末的颗粒一定要尽量纤细，因为按照 Rhodes & Orchäd 方程式，流平时间与涂膜两峰间的距离呈4次方的关系，而所谓两峰间的距离实质上就是粉末粒径间的距离，因此过于粗糙的粉末是得不到良好流平的。

2．助剂的应用是有条件的

如光稳定剂并不适用于任何树脂。粉末涂料技术者多年研究明确，带有芳烃、双键、醚键、羰基、含活泼氢叔碳原子等结构的树脂容易引起氧化反应。也指出在树脂合成中考虑到强度、反应活性等原因有些结构很难避免。但此处所指的仅仅是有些结构，而并非所有这些结构都能忍受严酷的光老化。比如带有醚键的的环氧粉末至多只有3 个月的老化寿命，即使是环氧-聚酯混合型粉末也好不了多少。 这类粉末加入再多再优秀的光稳定剂，老化寿命达到6个月已经很了不起。也即缺少火种，送再多的炭也达不到“雪中送炭”的作用。只有本身耐老化性好的树脂，使用光稳定剂才有“锦上添花”的效果。

3．助剂的作用是有限度的

    如润湿剂对消除涂膜缩孔有良好的效果，但这仅指通常在涂膜中出现，分散的、不均匀分布的少量缩孔。当涂膜受到较多低表张力物污染甚至是因加入美术助剂而出现大面积、较均匀分布的缩孔（或斑纹）时，润湿剂根本起不了作用。所以润湿剂的应用说明指出，当用量大于2％仍无效时，应重新寻找引起缩孔的原因。

4．某些助剂的作用对象是有限制的

    一般人对助剂性能往往是直接加入树脂判断的。但这一做法对某些助剂却未必适当，以TGIC为例，它本身的反应活性较差，所以与之配套的树脂就要有很高活性， 甚至必须加入固化促进剂；而HAA 却与之相反，它本身的反应活性很高，所以与之配套的树脂就不能有太高的活性。如果将 HAA加入TGIC 体系用聚酯，就会出现涂膜流平性不好，针孔很多、光泽不高等诸多缺点，从而得出 HAA性能不如 TGIC好的错误结论。所以当采用HAA固化剂时，只有选择专用的低活性、低融熔粘度、较低玻璃化温度的树脂才会达到最佳效果。因此除非是因特殊用途而设计的专用产品以外，那些宣称在HAA和TGIC 体系都适用聚酯的适用性是非常值得怀疑的。

5．某些助剂的作用还可能受地域影响

HAA在欧洲替代TGIC已超过12年，人们只知道它有易产生针孔和黄变的缺点，但到中国后有时又会出现喷涂施工易掉粉的缺点。为什么？这与两地的气候差异有很大关系。在欧洲天气干燥，很少出现掉粉现象。在中国江南有黄梅季、北方夏天也有所谓桑拿天，在这种气象条件下，水溶性HAA制成的粉末出现因吸潮而掉落的现象也就可以理解了。

另一个受地域影响的产品是叫作 Uranox（环氧油）的羧基聚酯固化剂、有人曾吹捧它的涂膜“完美无缺”，但用它制成的粉末Tg 为35℃，仅适宜在欧洲寒冷地区使用。不要说在中高温的亚非拉，甚至连在欧洲南部的贮存稳定性都不佳。在这种情况下，“完美无缺”已归于零，因此称它为“有致命缺陷”的固化剂也毫不为过。

6．助剂与体系之间存在相容性。

在生产粉末涂料过程中，国内配方中都含有湿润促进剂成分，然而，国内生产的湿润促进剂适用体系各不相同，更换树脂就会导致缩孔现象产生。在市场压力的条件下，粉末生产厂家选用的聚酯树脂尽不相同，这也是导致粉末涂料助剂适用性有差异的主要原因。然而，其他粉末涂料助剂也有类似状况。

7．助剂本身就有缺陷。

安息香是粉末涂料中消泡效果最为经济最为理想的助剂之选，但受安息香的分子结构和物理性质限制，在使用过程中存在冒烟现象，由于每个厂家对安息香的处理工艺不一样，其用在白色或浅色粉末涂料中易使涂膜发黄现象。又如浮花剂，受生产工艺限制，当外界气温升高时或运输途中存放温度偏高时，其本身容易结块，同时浮花剂每个厂家树脂的体系不一样，做出来的纹路也有略不相同。

助剂并没有万能的，我们技术工作者的任务就是来权衡和调节各个成分在配方中作用效果。规范的制度管理和严格的原料验收对客户有着至关重要的作用。

（本文部分内容节选自《粉末涂料涂装信息手册》）

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                                                              湖北来斯技术部

                                                                20141030