粉末涂料黄变是一件让人头痛的问题,自己在厂里做的颜色很白很正的,到用户厂里喷粉,经过烘道烘房就变黄了,一炉出来几个颜色,成了花脸,造成客户投诉、返工与索赔。
为了解粉末黄变情况,我们进行了一系列实验测试,涂层的黄变值可以用分光测色仪测量用数值表示出来。
实验采用标准配方,对比测试涂料在线coatingol.com。
测试配方如下:
1 | 2 | 3 | |
聚酯 | 5/5混合型聚酯 27.5 | TGIC聚酯 55 | HAA聚酯 55 |
环氧 | 27.5 | / | / |
TGIC | / | 4 | 3 |
HAA | / | / | / |
钛白粉 | 25 | 25 | 25 |
硫酸钡 | 17.5 | 13.5 | 14.5 |
三合一 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
合计 | 100 | 100 | 100 |
挤出:100-110℃
烘烤:180℃*15min,200℃*15min,220℃*15min
1. 不同体系黄变性测试
表1:不同体系黄变性测试
180℃ | 200℃ | 220℃ | |
b值 | b值 | b值 | |
聚酯/环氧 | 1.32 | 2.26 | 3.62 |
聚酯/TGIC | 2.06 | 2.84 | 3.86 |
聚酯/1260 | 1.65 | 2.77 | 4.06 |
聚酯/HAA | 1.88 | 3.29 | 6.47 |
b值:表示黄相,数值越大表示越黄,b值小于3时,肉眼观察黄变不明显,b值大于3时,肉眼观察黄变比较明显。
表一可以看出
(1)黄变主要是由高温烘烤造成的,200℃以下黄变不明显,温度达到220℃时黄变变得很明显。
(2)聚酯/环氧混合型与户外聚酯/TGIC黄变程度差不多,HAA黄变较严重。
(3)Primid固化剂中,1260固化剂的黄变比HAA(552)轻较多,黄变和TGIC差不多。
(4)控制黄变,最主要的是控制温度不要太高,混合型固化温度是180度,200度以下黄变不明显;但户外TGIC体系本身固化温度是200度,喷粉厂家为保险起见,烘道温度通常调到220度以上,由于烘道或烘房空间较大,不同位置温度分布不均,有的部位温度会更高,温度越高,黄变最容易产生越严重。
2. 黄变的应对
既然高温烘烤不可避免,黄变不可避免,那如何解决这个问题呢,我们进行了一系列测试,添加了一支抗黄变剂,型号L517,分别添加0.5%、1%观察效果。
表2:添加抗黄变剂效果
180℃ | 200℃ | 220℃ | ||
b值 | b值 | b值 | ||
聚酯/环氧 | 1.32 | 2.26 | 3.62 | 混合型,加抗黄变剂没有效果 |
聚酯/环氧+L517 0.5% | 1.75 | 2.34 | 3.99 | |
聚酯/环氧+L517 1% | 1.79 | 2.68 | 3.27 | |
聚酯/TGIC | 2.06 | 2.84 | 3.86 | 聚酯/TGIC,加L517效果明显,0.5% |
聚酯/TGIC+L517 0.5% | 1.24 | 1.49 | 2.14 | |
聚酯/TGIC+L517 1% | 1.48 | 1.72 | 2.10 | |
聚酯/1260 | 1.65 | 2.77 | 4.06 | Primid1260,加L517效果明显,0.5-1% |
聚酯/1260+L517 0.5% | 1.55 | 1.86 | 3.04 | |
聚酯/1260+L517 1% | 1.51 | 1.76 | 2.69 | |
聚酯/HAA | 1.88 | 3.29 | 6.47 | HAA,加抗黄变剂效果明显,0.5% |
聚酯/HAA+L517 0.5% | 1.45 | 2.08 | 3.16 | |
聚酯/HAA+L517 1% | 1.69 | 1.96 | 3.29 |
注:L517是武汉银彩公司的一支抗黄变剂
从表二可以看出
(1)户内粉,加抗黄变剂L517没有效果;户外粉加抗黄变剂L517效果很明显。
(2)HAA的一个缺点是泛黄,从测试可以看出,HAA中加0.5%的抗黄变剂,可以明显降低泛黄,达到和TGIC一样白度,HAA泛黄是可以解决的。
图1:同样样板,220℃烘烤黄变比200℃增加一倍,说明温度超过200℃对黄变影响很大。
图2:同一配方,右边加了1%的L517抗黄变剂,黄变数值下降了一半,效果非常明显,说明HAA固化剂泛黄可以通过加抗黄变剂把泛黄问题解决。
图3:同样温度200℃,右边HAA样板加1%抗黄变剂,比TGIC还白。
图4:220℃,HAA比TGIC黄变严重,几乎是TGIC的2倍。
图5:样板1为HAA,样板2为HAA添加1%抗黄变剂,样板3为TGIC。
3. 不同聚酯的黄变性
我们测试了多个厂家多支聚酯,发现有的聚酯泛黄轻,有的泛黄重,差别明显。
表3:不同聚酯泛黄性
220℃ | ||
b值 | ||
聚酯/TGIC 98*** | 3.86 | |
聚酯/TGIC FL3011 | 1.86 | EL3011在220度高温烘烤下基本不泛黄 |
聚酯/HAA 98*** | 6.47 | |
聚酯/HAA FL3301 | 3.58 | EL3011在220度高温烘烤下白度与TGIC一样 |
注:FL3301是烟台枫林聚酯。
结论:
黄变是高温烘烤造成的,当温度达到220度时,黄变发生较快,降低烘烤温度是解决黄变最直接的方法。
当黄变不可避免时,添加抗黄变剂L517可有效减轻黄变。
不同厂家聚酯黄变相差较大,有的厂家聚酯高温抗黄变效果较好。