戶外皺紋粉末涂料創新與發展商新學/2010-09-26WL系列胺封閉磺酸催化劑系國內首創，目前正在國家知識產權局申請發明專利保護，未經授權請勿仿制及生產！Innovating&DevelopinginOutdoorWrinkleFinishPowderCoatings2024/1/311技術支持：

講義內容在競爭如此激烈的今天，停滯不前就是退步！唯有不斷地創新，才能進步，唯有不斷地進步才能有更好地發展！創新需要付出代價，這種代價可能遠高于模仿或抄襲，但回報將遠遠大于后者！因此，創新者需要采取一定措施來保護自己，以保證回報不至于落空！

1皺紋粉末涂料概述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32戶外皺紋粉末涂料原料及固化機理┄┄┄┄┄43戶外皺紋粉末涂料及其創新型產品┄┄┄┄┄153.1普通皺紋粉末涂料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄163.2網紋粉末涂料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄213.3龜紋粉末涂料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄253.4孔雀紋粉末涂料┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄314戶外皺紋粉末涂料的應用與研究┄┄┄┄┄┄364.1封閉型異氰酸酯在產品設計中的應用研究┄374.2環氧樹脂在產品設計中的應用研究┄┄┄┄384.3多色花皺紋粉末涂料設計研究┄┄┄┄┄┄494.4在富含尾氣直燃式固化爐中的應用研究┄┄504.5高溫環境場所的應用設計研究┄┄┄┄┄┄525戶外皺紋粉末涂料常見問題及對策┄┄┄┄┄532024/1/312技術支持：1皺紋粉末涂料概述皺紋粉末涂料（WrinkleFinishPowderCoatings）俗稱綿綿漆、水紋、皮紋粉末涂料。按被涂飾物應用環境的不同，皺紋粉末涂料被分為戶內型與戶外型兩大類。按粉末涂料成膜物質化學類型可劃分為環氧樹脂型、環氧/聚酯型、聚酯/異氰酸酯、聚酯/TMMGU型以及丙烯酸樹脂型等。前研制與應用最為成功的是以環氧樹脂（E）與普通雙氰胺（DICY）、羥基封端聚酯樹脂（P）與四甲氧基甲基甘脲（TMMGU）樹脂為主要成膜物質，分別在相應催化劑作用之下形成的皺紋粉末涂料。由于P/TMMGU型皺紋粉末涂料具有E/DICY型皺紋粉末涂料所不具備的特殊性能，如戶外耐候性、耐尾氣性（包括天然氣、重油、瓦斯氣等）、特殊紋理以及孔雀紋效果等，P/TMMGU型皺紋粉末涂料廣泛應用于戶內外金屬制品的涂飾。然而，P/TMMGU型皺紋粉末涂料并不是什么新型產品，簡直可以說是一種“老掉牙”的粉末涂料產品，只是因為原料采購及價格等因素未能在國內獲得廣泛推廣與應用。2024/1/313技術支持：2戶外皺紋粉末涂料原料及固化機理戶外皺紋粉末涂料有多種化學類型，目前應用最廣的是以羥基封端的聚酯樹脂與TMMGU為主要成膜物質、在胺封閉磺酸催化劑作用下所形成的皺紋粉末涂料。本講義所說的戶外皺紋粉末涂料即指此類粉末涂料（下同，不再說明），此類粉末涂料具有優異的耐光性、耐候性和良好的過烘性能，具有優異的裝飾性能。應用于內戶外金屬制品的涂飾，包括草坪和花完設施、家具、休閑用品、汽車配件、擠壓型材和建筑材料等。P/TMMGU型皺紋粉末涂料與E/DICY型皺紋粉末涂料配方結構有些類似，但成摸物質所用原料及催化劑幾乎差別極大，固化機理也有著天壤之別，常見配方結構見表1。其中配方所用原的特別之處在于：羥基封端的聚酯樹脂與四甲氧基甲基甘脲樹脂為主要成膜物質，WL系列胺封閉磺酸為催化劑，少量的反應速度調節劑，如封閉型異氰酸酯樹脂、普通雙酚A環氧樹脂等。P/TMMGU型皺紋粉末涂料具有特殊的外觀紋理效果，其原料選擇、使用及固化機理必然存在特別之處。2024/1/314技術支持：表1P/TMMGU型皺紋粉粉末涂料配方原料名稱用量（w%）備注羥基封端聚酯樹脂56.00～64.00羥值23～47mgKOH/g四甲氧基甲基甘脲樹脂適量與聚酯樹脂（羥值35±5）配比為6：94封閉型異氰酸酯樹脂適量適量添加，添加后酌量減少TMMGU用量雙酚A環氧樹脂1.00～2.00不恰當使用會嚴重影響涂層物理機械性能WL胺封閉磺酸催化劑0.80～1.20皺紋形成催化劑丙烯酸酯類流平劑0.80～1.20減少縮孔及結點等弊病安息香（苯聯姻）0.20～0.60消泡劑蠟粉0.80～1.20改善涂膜手感、耐刮傷性等著色顏料適量體質顏料適量配方總量100.002024/1/315技術支持：1.1羥基封端聚酯樹脂特殊有羥基封端的聚酯樹脂（見下表2），平均分子質量在2000～5000，羥基值范圍在23～47mgKOH/g之間(較為理想的范圍是38～44mgKOH/g)，酸值在5～15mgKOH/g(較為理想的范圍是在11～15mgKOH/g)。羥基當量1300～1450g/mol，玻璃化溫度65～70℃，黏度65～90centipoise。表2常見的用于皺紋粉末涂料的羥基封端的聚酯樹脂2024/1/316羥基封端的聚酯樹脂羥基值/(mgKOH/g)酸值/(mgKOH/g)制造商CRYLCOAT2920-033（32.5±2.5）CYTECRucote1184211-15BayerSP-40042-45SUNFINE-CLAD?M-8100274Albester32803512ShellEL-1000H35～45＜10產協技術支持：1.2四甲氧基甲基甘脲樹脂（TMMGU）四甲氧基甲基甘脲樹脂，簡稱TMMGU，屬于胺基樹脂家庭中的重要一員，是至今發現唯一一種能用于粉末涂料胺基樹脂品種。TMMGU樹脂具有特殊的理化性能，用于粉末涂料能形成具有高光、半光、無光平面型粉末涂層，能形成皺紋、網紋、龜紋等具有特殊紋理效果的粉末涂層，這是其它固化劑幾乎無法比擬的性能。目前，TMMGU樹脂已經實現國產化，品質穩定，市場銷售價格遠低于進口同類樹脂，更重要的是其基本上能滿足粉末涂料研制、涂裝與應用的要求。圖1TMMGU化學結構式2024/1/317技術支持：TMMGU樹脂合成原理TMMGU樹脂是以甘脲為基礎不是以三聚氰胺（密胺）為基礎的樹脂，具有更優異的耐候性。TMMGU樹脂以甘脲、多縮甲醛、甲醇等在一定溫度、pH值、催化劑等條件作用下合成的一種羥甲基醚化氨基樹脂，合成機理如下：2024/1/318技術支持：1.3封閉型異氰酸酯2024/1/319封閉型異氰酸酯NCO含量/%NCO當量Tg制造商Alcure440215.7280（265～290）55ShellTS280275～285杭州金田化工VESTAGONB140012.5～14.0DeguessVESTAGONB153014.8～15.7Deguess在P/TMMGU型皺紋粉末涂料配方中，除了必不可少的TMMGU固化劑外，大多時候還需要使用輔助性的固化劑——封閉型異氰酸酯（見下表），就如在E/DICY型皺紋粉末涂料配方中使用6/4型的中高酸值聚酯樹脂的道理一樣：

調節烘烤效聯固化速度，使產品的預設的烘烘固化條件下達到最佳的交聯程度，確保證涂層潛在性能能充分地發揮；輔助調整光澤與紋理，一般情況下加量越多光澤越高，紋理效果也隨之改變。增強粉末涂料生產與涂裝過程中的抗干擾性。表3常見的封閉型異氰酸酯技術支持：1.4胺封閉磺酸催化劑在戶外皺紋粉末涂料配方中，須要采用一種特殊胺封閉磺酸催化劑，在這種催化劑的作用下使粉末涂層在熔融固化形成涂膜的過程中形成具有特殊的紋理效果。這類催化劑其實為紋理成形催化劑，這類催化劑的商品名有皺紋劑、綿綿劑、水紋劑等。胺封閉磺酸催化劑是采用弱堿性胺類化合物與有機磺酸類化合物反應制成的銨鹽，是氨基樹脂重要的一種催化劑。而用于戶外皺紋粉末涂料的胺封閉磺酸催化劑是采用少數特定的胺化合物與少數特定的有機酸類化合物按一定比例在特定工藝條件下形成的銨鹽，因此用于戶外皺紋粉末涂料的胺封閉磺酸催化劑只為為數不多的幾種。此類催化劑的合成原理如下：2024/1/3110技術支持：國內生產戶外皺紋粉末涂料關鍵原材料曾多年被國外所壟斷，特別是四甲氧基甲基甘脲和胺封閉磺酸催化劑，原料價格離譜地高，且原料采購困難，造成國內戶外皺紋粉末涂料幾乎完全失去市場生存空間，更談不上此類皺紋粉末涂料的開發與應用，到目前為止90%以上的粉末涂料制造企業無此類粉末涂料的研發，更談不上有此類粉末涂料生產與銷售，真是一種悲哀！WL系列胺封閉磺酸催化劑是本人經多年從事戶外皺紋粉末涂料開發的基礎上，經潛心研究開發而成。WL系列所有胺封閉磺酸催化劑均采用原料均來源于國產優質原料，采用精確的原料配比與嚴格的生產工藝而研制，產品具有品質穩定、價格低廉等特點。WL胺封閉磺酸催化劑是一系列的產品，純品為淡黃色透明粘稠液體。為適應國內市場要求，目前只針對進口同類產品向市場只推出一款胺封閉磺酸催化劑，商品名稱簡稱WL。WL采用純品胺封閉磺酸，以優質白炭黑為載體，有效成分為65%±2%（含量高于進口同類產品），此類催化劑的推出將強有力地打破此類產品的壟斷地位。目前此類催化劑正在國家知識產權局申請專利保護，未經授權請勿仿制或生產！2024/1/3111技術支持：WL胺封閉磺酸是一種高效的胺封閉磺酸催化劑，專用于戶外皺紋粉末涂料的特效紋理成形催化劑，其催化原理如下：2024/1/3112技術支持：1.5環氧樹脂P/TMMGU型皺紋粉末涂料的源自羥基官能團樹脂，如羥基封端的聚酯樹脂、環氧樹脂（通過每個單元的弟二羥基官能團）、羥基丙烯酸樹脂等。粉末涂料固化成型機理是非常復雜的，在特殊配方中采用少量的環氧樹脂，如3型或4型環氧樹脂（環氧當量在650～750）有助于降低光澤或更好達到預期的紋理效果。但，對于環氧樹脂應慎重使用，由于環氧樹脂中的環氧基能與聚酯樹脂中存在的少量羧基反應，也能與胺封閉磺酸中的有機胺發生化學為作用，使用不當會造成嚴重的不良副作用。酚A環氧樹脂是最常用的，而雙酚B、F、G和H也適用。實驗表明，在網紋及龜紋粉末涂料配方中，添加2～4%的環氧樹脂，將能有效地降低光澤，更好地起花。2024/1/3113技術支持：1.6其它原料皺紋粉末涂料由一種或更多種熱熔樹脂構成，由一種或多種可選擇的組合包括于皺紋粉末構成中。這些構成例如包括固化劑，四甲氧基甲基甘脲樹脂、封閉磺酸（皺紋成形催化劑）、著色顏料、體質顏料、蠟粉、流平劑、消泡劑、網紋劑、龜紋劑等。這些原料，每種原料都有各自的特性和用途。比如說，消泡劑，常用的是安息香。通常P/TMMGU型皺紋粉末涂料配方中采用了羥基封端的聚酯樹脂、封閉型異氰酸酯、TMMGU樹脂、WL系列胺封閉磺酸催化劑，鑒于此類粉末涂料固化機理，在粉末涂料高溫交聯固化過程中封閉型異氰酸酯釋放封閉劑，TMMGU樹脂裂解釋放甲醇，WL胺封閉磺酸催化劑釋放胺類封閉劑，等等，顯然此類粉末涂料固化過程中有大量的小分子揮發生的釋放，那么添加消泡劑是理所當然的事情了。對于P/TMMGU型粉末涂料中所應用到的這些原料，這里不多過地講解了，請自行查閱相關資料。2024/1/3114技術支持：3戶外皺紋粉末涂料及其創新型產品氨基涂料需要在一些催化劑的作用下才能在較低的溫度下迅速完成固化過程，對于P/TMMGU粉末涂料同樣如此。用于氨基涂料的催化劑種類很多，每種催化劑都有身身作用機理和特性，能作為P/TMMGU型粉末涂料的催化劑也有很多。這些催化劑除了降低氨基涂料的固化溫度，加快交聯固化反應進程外，還能使涂膜形成高光、半光，甚至無光的平整表面，極少數催化劑能使涂膜呈現特殊的紋理外觀效果。研究表明，只有唯數不多的胺封閉磺酸催化劑能作為P/TMMGU型粉末涂料的皺紋成型劑。由于P/TMMGU型皺紋粉末涂料的產品固化機理的復雜性，影響因素的多重性，固化過程作用機理往往受多重因素的共同作用與影響。為此類粉末涂料產品的設計帶來了非常高的靈活性，為產品設計師創造了極大的設計空間與靈活性，往往是某種突發的靈感就能帶來一種具有“新特色”的產品。下面將介紹這些皺紋粉末涂料以及由此基礎上發展起來的創新型產品，但這里不過多地講解此類粉末涂料配方設計，有興趣的請到網站（超級家園）：查閱相關資料，獲取相關技術支持！2024/1/3115技術支持：3.1普通皺紋粉末涂料P/TMMGU型皺紋粉末涂料配方見表3，其中共有兩種代表性的基礎配方。一種是配方中只有TMMGU一種固化劑，配方設計較為簡單。另一種是配方中并存另一類型固化劑——封閉型異氰酸酯，配方設計較為復雜。在國內，以第一種配方最為常見，此配方產品設計簡單，光澤調整容易，適宜做較低光澤的皺紋產品。但對于光澤稍高產品，對烘烤條件要求較高、機械性能相對較差，且易在生產與涂裝過程中受干擾而出現“結點”等缺陷。而對于后一種配方，臺資企業的技術工作者比較熟悉。后一種配方屬于第一種配方的改良配方，增加了封閉型異氰酸酯成分，因而產品設計較為復雜，光澤較易調整，通過配方調整適宜做較寬滿圍要求的光澤產品，產品機械性通過配方設計可以得到保證，粉末涂料在生產與涂裝時不易受干擾而產品“結點”等缺陷。這兩種配方所研制粉末涂料的紋理效果基本上是一樣的，差別并不明顯。皺紋粉末涂料的效果圖見圖1～32024/1/3116技術支持：表3皺紋粉末涂料基礎配方原料型號AB備注EL-1000H60.0060.00產協高分子材料有限公司TMMGU3.802.80山西太原科源達精細化工有限公司TS280——3.20杭州金田化工有限公司WL1.001.00胺封閉磺酸磺酸催化劑，國產PV880.800.80丙烯酸酯類共聚物流平劑Benzoin0.400.40安息香，消泡劑蠟粉0.800.80PE、PP、PTFE等蠟粉其它添加劑適量適量根據產品設計與應用要求使用著色顏料適量適量選擇與使用差別較大，與色彩有關體質顏料適量適量影響涂層理化性能，推薦超細硫酸鋇配方總量100.00100.00配方中所有原料用量均為質量百分比2024/1/3117技術支持：圖2不同基礎配方皺紋效果對比2024/1/3118土黃皺紋藍色皺紋技術支持：圖3不同基礎配方皺紋效果對比2024/1/31技術支持：19咖啡皺紋艷紅皺紋圖4不同基礎配方皺紋效果對比2024/1/31技術支持：20灰綠皺紋深灰皺紋3.2網紋粉末涂料網紋粉末涂料通常是在普通皺紋粉末涂料基礎上外添加網紋劑研制而成，涂膜紋理外效果介于皺紋與龜紋之間。相對皺紋粉末涂料，具有更大更明顯的紋理效果。而相對于龜紋粉末涂料，并沒有明顯的凸起紋理效果，且通常情況下涂膜比較光滑。網紋粉末涂料的涂膜效果有點類似皮革效果，又常被稱為皮紋粉末涂料。P/TMMGU型網紋粉末涂料在產品設計時，具有三類代表性的配方：第一種不使用封閉型異氰酸酯，第二種是增加使用封閉型異氰酸酯，第三種是增加使用環氧樹脂，產品設計難度后者要明顯大于前者。其中第一種涂膜不易起花或起花不良；第二種較易起花，紋理光滑手感好，機械性能好，但光澤偏高；第三種較易起花，紋理凹凸感強感覺粗糙，產品設計困難，一旦產品設計不佳易造成涂膜機械性能嚴重下降，需要注意。P/TMMGU型網紋粉末涂料的涂膜紋理效果見圖5～6。配方中所用的網紋劑可用浮花劑（原用于錘紋粉末涂料）替代使用。2024/1/3121技術支持：表4網紋粉末涂料基礎配方原料名稱ABC備注EL-1000H68.0068.0068.00羥基封端聚酯樹脂，產協TMMGU4.403.604.10四甲氧甲基甘脲，國產TS280——2.408.0封閉型異氰酸酯，國產WL1.001.001.00胺封閉磺酸催化劑，國產E-12————3.00推薦用量2.0%～4.0%,不易過高Benzoin0.400.400.40安息香，消泡劑PV880.800.800.80丙烯酸酯類共聚物流平劑蠟粉0.800.800.80PE、PP、PTFE等蠟粉著色顏料適量適量適量不同產品差別較大體質顏料適量適量適量推薦使用超細硫酸鋇配方總量100.00100.00100.00原料用量均為質量百分比2024/1/3122技術支持：圖5不同基礎配方網紋效果對比2024/1/3123黑色網紋（光亮、平滑）灰網紋（粗糙、無光）技術支持：圖6不同基礎配方網紋效果對比2024/1/31技術支持：24咖啡網紋（平滑、光亮）灰色網紋（粗糙、無光）3.3龜紋粉末涂料P/TMMGU型龜紋粉末涂料是在皺紋基礎上發展起來的，涂層效果類似烏龜殼紋或鱷魚皮紋的外觀效果，在國內統稱為龜紋粉末涂料。P/TMMGU型龜紋粉末涂料通常是在皺紋粉末涂料基礎上外加少量龜紋劑（國內以MCC龜紋劑最為有名）。龜紋粉末涂料基礎配方常用的有兩種做法，其一是TMMGU與封閉型異氰酸酯搭配，其二是改進型，配方中添加少量的環氧樹脂，如雙酚A環氧樹脂。第一種配方做出的涂膜光澤較高，細小紋路較少，容易起花；第二種做出的涂膜光澤較低，細小紋路較多，較易起花。配方見表5的配方B與配方C。兩種類型配方所做的龜紋效果存在明顯的差異，一是光澤差異，二是紋路效果的差異。因此，應根據客戶要求，選擇采用相應的配方來進行產品設計。需要說明的是，配方中采用少量環氧樹脂對涂膜性能有明顯的影響，在采用少量環氧樹脂的時候，必須進行配方設計優化，保證產品的綜合性能，建議環氧樹脂添加量不超過配方總量的4％。2024/1/3125技術支持：表5龜紋粉末涂料基礎配方原料名稱ABC備注EL-1000H76.0076.0076.00羥基封端聚酯樹脂，產協TMMGU4.804.304.30四甲氧甲基甘脲，國產TS280——1.601.60封閉型異氰酸酯，國產WL1.001.001.00胺封閉磺酸催化劑，國產E-12————3.00推薦2.0%～4.0%,不易過高Benzoin0.400.400.40安息香，消泡劑PV880.800.800.80丙烯酸酯類共聚物流平劑蠟粉0.800.800.80PE、PP、PTFE等蠟粉著色顏料適量適量適量不同產品差別較大體質顏料適量適量適量推薦使用超細硫酸鋇配方總量100.00100.00100.00原料用量均為質量百分比2024/1/3126技術支持：圖7不同基礎配方網紋效果對比2024/1/31技術支持：27咖啡龜紋（無環氧樹脂）淺灰龜紋（含環氧樹脂）圖8不同基礎配方網紋效果對比2024/1/31技術支持：28草綠龜紋（無環氧樹脂）天藍龜紋（含環氧樹脂）圖9不同基礎配方網紋效果對比2024/1/31技術支持：29黑色龜紋（含環氧樹脂）黑色龜紋（含環氧樹脂）圖8不同基礎配方網紋效果對比2024/1/31技術支持：30黑色龜紋（無環氧樹脂）黑色龜紋（含環氧樹脂）3.4孔雀紋粉末涂料孔雀皺紋（簡稱孔雀紋）粉末涂料是多色點花粉末涂料的一種創新，是結合皺紋粉末涂料形成的具有非常獨特涂層外觀效果的粉末涂料類型。P/TMMGU型孔雀紋粉末涂料在產品設計上是獨特的，這是E/DICY等類型粉末涂料無法實現的涂層色彩效果。P/TMMGU型孔雀紋粉末涂料配方見表6。從配方6可知，配方由皺紋底粉配方與多色龜紋點粉配方所組成。底粉配方采用TMMGU與封閉型異氰酸酯相搭配，在WL胺封閉磺酸的作用下而制備的皺紋粉末涂料。點花粉采用點花擴散劑——Powdermate486CFL（也是一種用于透明粉末涂料的專用流平劑），用量約2%～4%。對于P/TMMGU型孔雀紋粉末涂料的產品設計，請參閱《多色花粉末涂料》，這里就不過多探討P/TMMGU型孔雀紋粉色末涂料的產品設計，圖9～11為一些孔雀紋粉末涂料產品的涂膜外觀效果圖。2024/1/3131技術支持：表6孔雀紋（多色花）粉末涂料基礎配方2024/1/3132原料型號用量/%EL-1000H68.00TMMGU3.40TS2802.80WL1.00Benzoin0.40PV880.80蠟粉0.80著色顏料適量體質顏料適量配方總量100.00原料型號PaPbPcEL-1000H68.0068.0068.00TMMGU（可選擇）適量適量適量TS280（可選擇）適量適量適量Powdermate486CFL4.004.004.00色料組A適量————色料組B——適量——色料組C————適量體制顏料（可選擇）適量適量適量配方總量（重量）/%100.00100.00100.00注：色料組為不同顏料的搭配組合，以提供不同的色彩底粉配方點花粉配方技術支持：圖9孔雀皺紋粉末涂料2024/1/31技術支持：33咖啡綠孔雀紋藍黑孔雀紋圖10孔雀皺紋粉末涂料2024/1/31技術支持：34黑點孔雀紋黃黑孔雀紋圖11孔雀皺紋粉末涂料2024/1/31技術支持：35紫綠孔雀紋三色孔雀紋4戶外皺紋粉末涂料應用與研究P/TMMGU型粉末涂料，屬于氨基涂料中重要的一個成員，是其中唯一廣泛應用于粉末涂料的氨基涂料品種。P/TMMGU型粉末涂料在不同種類的催化劑作用下可以形成高光、半光、無光的平整涂膜，也可以形成皺紋、網紋、龜紋、孔雀紋等具有特殊表面紋理與效果的涂膜。雖然說P/TMMGU型粉末涂料是一類“老掉牙”的粉末涂料品種，特別是P/TMMGU型皺紋粉末涂料在國外發展得非常成熟，但在國內并沒有得到真正的開發、生產與應用，到目前為止國內90%粉末涂料制造商根本無此類粉末涂料的開發，更談不上生產與應用。P/TMMGU型皺紋粉末涂料一直以來在國內被看作高端裝飾性粉末涂料品種，具有非常強的裝飾性能，使被涂飾產品具有非常亮麗的外觀。但于此同時，由于P/TMMGU型皺紋粉末涂料的產品開發、設計、生產與應用中遇到許多問題，并且非常棘手，需要深入進一步探南疆與開展對于P/TMMGU型皺紋粉末涂料的產品開發與應用研究。2024/1/3136技術支持：4.1封閉型異氰酸酯在產品設計中的應用研究P/TMMGU型皺紋粉末涂料產品設計過程中，設計的產品只有TMMGU這個固化劑。而在很多時候，產品設計需要調整涂膜外觀紋理使皺紋效果達到預期的要求，那么首先需要調整的就是胺封閉磺酸催化劑的用量以及成膜物質在配方中的用量。調整胺封閉磺酸催化劑的用量，一定會影響到涂層的固化速度，要么固化速度慢致固化不完全，要不就是固化速度快致涂層脆性大，造成最終涂層的機械性能的不足或產品的失敗。那么，在P/TMMGI型皺紋粉末涂料采用適當的封閉型異氰酸酯作為固化反應速度調節劑，在調整酸催化劑用量時，采用封閉型異氰酸酯來平衡固化反應過程，以保證粉末涂料綜合性能。通常來講，酸催化劑用量越少，TMMGU用量也相應地需要減少，而封閉型異氰酸酯的用量需要按比例適當增加。當酸催化劑減少到一定程度（或者說封閉型異氰酸酯用量增加到一定程度），涂膜起皺將不再明顯，甚至成為平面的涂膜，即使這樣涂膜仍然會保持良好的機械性能。這里不過多地進行探討。2024/1/3137技術支持：4.2環氧樹脂在產品設計中的應用研究封閉異氰酸酯在P/TMMGU型皺紋粉末涂料研制過程中除了調節反應速度與提高涂膜外澤外，更能有效地減少“結點”這種不良現象或缺陷的發生。事實上，P/TMMGU型粉末涂料在胺封閉磺酸催化作用下，封閉型異氰酸酯并不是唯一對此類粉末涂料涂層表面起到調整作用。在實際應用中發現，環氧聚合物對P/TMMGU型網紋及龜紋粉末涂料更有花紋與光澤調節雙重作用，這種環氧聚合物以雙酚A環氧樹脂是這種應用于粉末涂料中的典型代表。試驗配方如表5所示，測試結果見表6。測試的烘烤條件為200℃15分鐘。在測試環氧樹脂對P/TMMGU型皺紋性能與外觀影響的時候，環氧樹脂添加量從少到多可以發現有這么一個規律：無環氧樹脂光澤較高→添加環氧樹脂，光澤開始表現為急速下降→產生“結點”不良現象，逐漸出現“龜紋”→“龜紋”效果，性能下降→“龜紋”逐漸消失，重現“結點”，光澤上升，機械性能嚴重下降→“結點”逐漸消失，光澤上升，最后只有邊角有起皺花紋→呈現平面高光效果，幾乎無機械性，產品失敗（看圖片）！2024/1/3138技術支持：表5測試環氧樹脂對P/TMMGU型粉末涂料光澤及紋理的影響（測試配方）原料ABCDEEL-1000H60.060.060.060.060.0產協高分子公司TMMGU3.803.803.803.803.80科源達精細化工E-12——2.004.006.008.00雙酚A環氧樹脂，WL1.001.001.001.001.00胺封閉磺酸PV881.001.001.001.001.00進口流平劑Benzoin0.400.400.400.400.40安息香，國產蠟粉0.800.800.800.800.80聚乙烯蠟，國產鈦白粉7.007.007.007.007.00國產C3110.480.480.480.480.48炭黑，國產超細硫酸鋇25.5223.5221.5219.5217.52國產配方總量100.00100.00100.00100.00100.002024/1/3139技術支持：表6測試環氧樹脂對P/TMMGU型粉末涂料光澤及紋理的影響（測試結果）測試配方60o光澤涂層外觀效果其它性能A3.4平滑皺紋，無結點正反沖擊及彎曲優良B1.3粗糙皺紋，光澤比配方A降低，涂層表面出現許多結點正反沖擊及彎曲優良C1.9表面出現規則凸起龜紋紋路正反沖擊及彎曲優良D40～72光澤明顯升高，在測試樣板周四邊出現凸起紋路或小皺紋正反沖擊及彎曲差E＞75基本無小皺紋，但涂層存在許多微小針孔正反沖擊及彎曲差2024/1/3140技術支持：2024/1/3141技術支持：配方B：光澤極度下降，涂膜出現嚴重“結點”，邊角略的肥邊現象，但涂膜保持良好的機械性能，如彎曲與耐沖擊性能仍良好！出現“肥邊”現象2024/1/3142技術支持：配方C：出現穩定的“龜紋”效果，彎曲良好，正沖良好，反沖失敗！涂膜光澤較低，明顯低于不使用環氧樹脂的相同龜紋粉末涂料配方的光澤！此時，涂層性能基本上還能滿足應用要求！反沖擊失敗：涂膜脫落！2024/1/3143技術支持：配方D：光澤上升，大部分區域呈現平面效果，只有邊角起皺，有少量龜紋效果殘存！此時機械能嚴重下降！無花紋，光澤相對較高！邊角起花，光澤相對較低2024/1/3144技術支持：配方D：樣板大部分區域為平面效果，只有邊角起皺；光澤上升，機械性能嚴重下降！2024/1/3145技術支持：配方E：涂膜呈現平面效果，光澤較高；機械性能無，正反沖擊失敗，彎曲失敗，涂層開裂與脫落！2024/1/3146技術支持：配方E：涂膜呈現平面效果，光澤較高；機械性能無，正反沖擊失敗，彎曲失敗，涂層開裂與脫落！從以上測試配方及結果表明，P/TMMGU型皺紋粉末涂料配方中添加不同數量的環氧樹脂，將明顯影響涂層的光澤、紋理及機械性能。特別指出的是在以上測試中，環氧樹脂添加量為4%時涂層出現了規則的、穩定的“鱷魚皮”外觀效果，也就是我們通常說的“龜紋”效果，而出現這種效果時配方中并沒有添加任何“龜紋劑”。從以上結果同時也表明，配方中環氧樹脂添加量越過6%時，涂膜皺紋效果就趨于消失，并且機械性能嚴重下降。因此，可以初步確認環氧樹脂在P/TMMGU型皺紋粉末涂料中的添加量在4%以下。顯然，P/TMMGU型粉末涂料配方中添加環氧樹脂有利于起花紋形成龜紋效果的粉末涂料層，但也嚴重影響涂層的性能。通過反復研究表明，配方中添加2%～4%的環氧樹脂，有助于外添加龜紋形成具有消光特性的龜紋粉末涂料，這一點與不添加環氧樹脂的龜紋粉末涂層效果存在區別。2024/1/3147技術支持：結果原因分析，胺封閉磺酸是一種特殊的催化劑。在P/TMMGU型粉末涂料烘烤固化過程中，WL胺封閉磺酸將再次分解為有機酸與有機胺兩種化合物，而胺化合物屬易揮發物而將隨加熱過程而揮發出來，剩余的有機酸將有效地催化TMMGU樹脂與羥基樹脂的反應。事實上，在粉末涂料烘烤過程，胺化合物并不能完全地揮發出來，殘留的胺仍會對“酸對TMMGU與羥基樹脂的化學反應的催化過程”產生阻滯作用。由于胺的化學結構中存在叔胺結構，而叔胺結構對環氧基具有開環催化作用，這樣由于環氧樹脂的加入消耗了烘烤過程殘留的胺，同時環氧樹脂消耗了羥基聚酯樹脂存在的少量羧基。隨胺化合物與聚酯羧基數量的銳減，使有機酸對反應過程的催化過程達到極限，因此更有利于光澤的降低。但隨環氧樹脂的增多，過量的環氧樹脂卻不利用催化過程，故會再次導致光澤上升等。由于“羥基聚酯+TMMGU+WL催化劑”的反應機理非常復雜，環氧樹脂的加入會產生一定的干擾作用，某種程度上會影響最終涂層的外觀效果，所以在粉末涂料配方中沒有添加龜紋劑的情況下形成龜紋也不足為奇了。而利用環氧聚合物的這種特性，可以輕而易舉地設計龜紋粉末涂料，若再使用網紋劑或龜紋劑，則將會呈現與不使用環氧聚合物不同效果的涂層。2024/1/3148技術支持：4.3多色花皺紋粉末涂料設計研究多色花粉末涂料是一種以多種色彩底粉為基礎、按照一定比例混合在一起形成的裝飾性粉末涂料種類，具有較強的裝飾性。而多色花點粉末涂料是以平面型或錘紋粉末涂料為基礎，使各種不同色彩具有擴散作用的點花粉組成，形成具有亮麗的涂膜外觀效果。多色花粉末涂料是裝飾性粉末涂料中的高酒女產品，而多色點花粉末涂料則是此類粉末涂料中的精品系列。在實際粉末涂研制過程中，采用E/DICY型皺紋粉末涂料為底粉來設計點花皺紋粉末涂料，反復試驗表明根本無法使點花粉進行有效地擴散形成預期效果的點花。而采用P/TMMGU型粉末涂料為底粉，則完全能形成類似以錘紋或平面底粉為基礎的多色點花粉末涂料。由于皺紋底粉所形成的涂膜具有與錘紋、平面型粉末涂料差別極大的涂膜外觀效果，那么形成的點花皺紋粉末涂料也具有特稱性的效果，類似于“孔雀羽毛”，故稱此類粉末涂料為“孔雀紋粉末涂料”。顯然，孔雀紋粉末涂料的面世即擠身于裝飾性粉末涂料高檔之列。2024/1/3149技術支持：4.4在富含尾氣直燃式固化爐中的應用研究P/TMMGU型皺紋粉末涂料與環氧型皺紋粉末涂料相比，存在有一個顯著的特點是具有極佳的耐候性，因此可用于內戶外金屬產品的涂飾，E/DICY型皺紋粉末涂料無法比擬訴一點，也是P/TMMGU型號皺紋粉末涂料最普的用途。然而，有一種應用是不能被忽略的——P/TMMGU型皺紋粉末涂料可以用于直燃式爐烤固化爐，而光澤與紋理變化輕微。這一點也是E/DICY型皺紋粉末涂料無法比擬的，是其另外一個特別之處。在采用直燃式烘烤固化爐進行固化時，由于直燃式烘烤爐所采用的燃燒源為煤、石油、天然氣、煤氣等，這些原料均是不純凈的、含有很多雜質。因此，在燃燒過程中會產生C（碳）、S（硫）、P（磷）、N（氮）等的無機氧化物，表現形式為如COx、SOx、POx、NOx等，這些無機氧化物對正在進行交聯固化的涂層具有一定的催化作用或副作用，特別是NOx。若進入爐道內，無疑會不同程度地影響涂膜熔融固化時的交聯過程，影響最終涂層的紋理、光澤及色彩等外觀效果，甚至還有其他副面影響。2024/1/3150技術支持：這是因為，涂敷的涂層由于在高溫熔融固化時，涂層正經歷著復雜的化學反應過程，一旦這種化學反應受到影響或干擾，最終會在涂層的物化性能及涂層外觀上面有所反映，如附著力、光澤、色彩、圖層外觀紋理等，最終導致脫皮、層間附著力差、涂層大面積失光、泛黃變色、紋理改變等。我們知道，無論是戶外用的P/TMMGU型皺紋粉末涂料，還是戶內應用的E/DICY（環氧/普通雙氰胺）型皺紋粉末涂料，都是在特定的催化劑的作用下形成具有特殊的具有皺紋外觀效果的涂層。實際應用表明，部分涂裝廠由于直燃式烘烤爐的原因，當采用E/DICY型皺紋粉末涂料進行涂裝時，往往會發現涂層嚴重失光、紋理嚴重變小，直接導致產品涂裝的失敗！遇到此問題，無論是粉末制造商還是涂裝商都會有些不知所措，無論如何調整E/DICY型紋粉末涂料產品配方、制備工藝以及涂裝工藝都無濟于是，最終可能的結果要不是降級使用，要不就是放棄此類產品！此類問題筆者遇到過多次，在對客戶現場技術服務過程中，發現采用P/TMMGU型皺紋粉末涂料將可解決E/DICY型皺紋粉末涂料烘烤嚴重失光及紋理嚴重改變的問題。因此，針對此種情況，在客戶無法改變烘爐的條件下，采用P/TMMGU型皺紋粉末涂料進行涂裝將是必然的選擇，而不是盲目地只是調整E/DICY型粉末涂料產品配方及工藝與烘烤條件！2024/1/3151技術支持：4.5應用于高溫環境場所的設計應用研究在上述提到的許多應用，P/TMMGU型皺紋粉末涂料應用是比較理想的，其所應用性能主要是優異耐候性、極佳的裝飾性以及耐燃氣性能。然而，將皺紋粉末涂料應用于耐高溫場所并不多見，如汽車或摩托車排氣系統、發動機機罩、歧管、消音器和發動機部件、爐、壁爐、煙囪、柵網、烘箱、燒烤設備、鍋爐、罐、熔爐、蒸汽管線、熱交換器和通常長時間暴露在高熱下的任何表面。特殊的應用場所，需要特殊的原材料來設計，對于皺紋粉末涂料也不例外。能應用于耐高溫場所，且能有效形成紋理且穩定的皺紋粉末涂料，目前發現TMMGU以酸為催化劑的皺紋粉末涂料可以實現，但此粉末涂料需要加入耐高溫的樹脂——有機硅樹脂。對于有機硅耐高溫粉末涂料國內應用并不多見，那么對于耐高溫皺紋更是少見，有興趣的企業或技術工作者，不妨開展一下這方面的研究。2024/1/3152技術支持：5戶外皺紋粉末涂料常見問題及對策P/TMMGU型皺紋粉末涂料是一類具有特殊紋理效果的粉末涂料，具有極強的裝飾性能，然而在產品開發、生產與應用中卻出現了許多問題與意外情況。歸結起來，大概有如下幾種：⑴涂膜物理機械性能差

⑵抗干擾性差，在生產與涂裝時涂層易產生結點⑶樣板及工件邊角涂層流掛、肥邊、起花不良等……以上等等。面對這些問題，必須要以理論知識為指導，采用有效合理的方法來有針對性地解決，否則猶如盲人摸象，勞民傷財！2024/1/3153技術支持：5.1涂膜物理機械性能差2024/1/3154技術支持：彎曲開裂先來看幾張圖片：2024/1/31技術支持：55正反沖擊失敗，涂層脫落！反沖擊失敗，涂層開裂、脫落！皺紋粉末涂料產生的缺陷之一就是機械性能不佳，究竟原因在什么地方？1、配方設計不合理，成膜物質選擇或配比不當在進行P/TMMGU型皺紋粉末涂料產品設計時，發現許多公司，包括跨國大型粉末涂料公司，在進行產品設計時，往往缺乏有效的產品設計理論的指導，成膜物質原料的選擇與搭配存在不合理現象，有時根本就不清楚怎么調整。并不是說在產品設計時，光澤、紋理效果做到了，其他的什么都不管了。事實上，皺紋粉末涂料光澤與紋理效果做到較為容易，難的是涂膜機械性能也能做到完美！WL胺封閉磺酸只是作為一種紋理成形催化劑在配方中使用，在反應過程中參與了反應，但并沒有與成膜物質發生效聯反應接合成為涂膜大分子聚合物不可分隔的一部分！因此，在設計配方計算成膜物質搭配的時候，不需要考慮你用了多少量的WL胺封閉磺酸催化劑，更重要考慮的是聚酯樹脂的羥值、封閉異氰酸酯的NCO含量以及TMMGU的胺基值，有最佳的成膜物質配比、最高的交聯密度，才能得到最佳涂膜機械性能。2024/1/3156技術支持：2、烘烤條件未滿足固化要求從P/TMMGU型皺紋粉末涂料固化機理來看，產品對烘烤固化條件要求較高。在粉末涂料烘烤固化時，涂膜中往往存在聚酯與封閉型異氰酸酯的交聯反應，以及聚酯樹脂與TMMGU樹脂的交聯反應，在沒有催化劑作用下這兩種交聯反應達到預期的交聯程度需要200℃15分鐘至25分鐘，即使在催化劑作用下也需要12～15分鐘。固化不完全，是影響涂膜機械性能的另一因素，那么對于烘烤固化爐進行定期的爐溫跟蹤測試就顯得非常有必要。3、環氧樹脂的使用在設計網紋及龜紋粉末涂料，出于光澤、紋理等方面的需要，有時需要在配方中使用少量的環氧樹脂。前面提到環氧樹脂對涂膜的機械性能存在明顯的影響，使用不當甚至使涂膜機械嚴重下降。因此，在設計產品時，應嚴格控制環氧樹脂的用量，必要時需要添加部分封閉型異氰酸酯配合使用，需經反復試驗合理優級化配方，才能即保證涂膜紋理效果又能最大化的保證涂膜有機械性能。2024/1/