環(huán)氧-聚酯型粉末涂料促進(jìn)劑在混合型粉末涂料中的核心應(yīng)用

各位朋友，今天咱們來(lái)聊聊一個(gè)聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)“工業(yè)范兒”的話題——環(huán)氧-聚酯型粉末涂料促進(jìn)劑。別看這名字又長(zhǎng)又拗口，其實(shí)它在我們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜浅Ｖ匾慕巧?。從家電外殼到汽?chē)零件，從辦公家具到建筑鋼結(jié)構(gòu)，幾乎你眼睛能看到的那些涂得光潔亮麗的金屬表面，都可能用到了這種材料。

而其中的關(guān)鍵一環(huán)，就是我們要講的這個(gè)“促進(jìn)劑”。它就像是烹飪中的一味調(diào)料，雖然用量不大，但少了它，味道就不對(duì)勁。那這促進(jìn)劑到底是什么？它是怎么工作的？為什么在混合型粉末涂料里這么重要？咱們慢慢聊。

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一、什么是環(huán)氧-聚酯型粉末涂料？

首先，咱們得先搞清楚幾個(gè)基本概念：

1. 粉末涂料的基本構(gòu)成

粉末涂料是一種不含溶劑、以固體顆粒形式噴涂后通過(guò)加熱固化成膜的環(huán)保型涂料。它由以下幾個(gè)主要成分組成：

成分	功能說(shuō)明
樹(shù)脂（基料）	提供涂層的基本性能，如附著力、耐候性等
固化劑	在加熱過(guò)程中與樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)
顏填料	賦予顏色和遮蓋力，同時(shí)增強(qiáng)機(jī)械性能
流平劑	改善涂料熔融后的流平性和光澤度
促進(jìn)劑	加快固化反應(yīng)速度，降低固化溫度或縮短固化時(shí)間

2. 混合型粉末涂料簡(jiǎn)介

混合型粉末涂料，顧名思義，是將兩種不同類(lèi)型的樹(shù)脂進(jìn)行物理混合，常見(jiàn)的就是環(huán)氧樹(shù)脂和聚酯樹(shù)脂的組合。它們各自有各自的優(yōu)點(diǎn)：

特性	環(huán)氧樹(shù)脂	聚酯樹(shù)脂
附著力	極佳	良好
耐腐蝕性	強(qiáng)	中等
耐候性	差	好
外觀光澤	高	中高
成本	較高	相對(duì)較低

把這兩種樹(shù)脂混在一起，就得到了一種綜合性能優(yōu)異的涂料體系：既有環(huán)氧的附著力和防腐性，又有聚酯的耐候性和成本優(yōu)勢(shì)。這就是所謂的“混合型”粉末涂料。

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二、促進(jìn)劑的角色：催化劑還是調(diào)味師？

接下來(lái)，我們就來(lái)重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)這位“幕后英雄”——促進(jìn)劑。

1. 促進(jìn)劑的定義與功能

促進(jìn)劑，英文叫accelerator，它的作用就像化學(xué)反應(yīng)的“加速器”，能顯著加快樹(shù)脂與固化劑之間的反應(yīng)速度。在混合型粉末涂料中，由于環(huán)氧和聚酯的反應(yīng)活性不同，促進(jìn)劑的存在尤為重要。

2. 促進(jìn)劑的主要類(lèi)型

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的促進(jìn)劑主要包括以下幾類(lèi)：

類(lèi)型	化學(xué)結(jié)構(gòu)	特點(diǎn)	適用場(chǎng)景
叔胺類(lèi)促進(jìn)劑	如dmp-30	固化速度快，適合低溫固化	家電、小型設(shè)備
季銨鹽類(lèi)促進(jìn)劑	如苯甲基三乙基氯化銨	固化溫和，儲(chǔ)存穩(wěn)定性好	戶(hù)外產(chǎn)品、大型構(gòu)件
有機(jī)錫類(lèi)促進(jìn)劑	如二月桂酸二丁基錫	對(duì)濕氣敏感，需控制環(huán)境濕度	高溫快速固化場(chǎng)合
脂肪族多胺類(lèi)	如deta	固化時(shí)間較長(zhǎng)，但柔韌性好	需要一定柔韌性的產(chǎn)品

這些促進(jìn)劑各有千秋，在實(shí)際應(yīng)用中往往根據(jù)產(chǎn)品要求和工藝條件選擇合適的類(lèi)型。

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三、促進(jìn)劑在混合型粉末涂料中的核心作用

既然促進(jìn)劑這么重要，那它在混合型粉末涂料中到底發(fā)揮了哪些關(guān)鍵作用呢？咱們一條條來(lái)掰扯。

1. 縮短固化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率

在工業(yè)生產(chǎn)中，時(shí)間就是金錢(qián)。促進(jìn)劑可以有效縮短涂料從噴涂到完全固化的整個(gè)過(guò)程。比如原本需要15分鐘的固化時(shí)間，在加入適量促進(jìn)劑后，可能只需要10分鐘就能完成，大大提高了生產(chǎn)效率。

1. 縮短固化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率

在工業(yè)生產(chǎn)中，時(shí)間就是金錢(qián)。促進(jìn)劑可以有效縮短涂料從噴涂到完全固化的整個(gè)過(guò)程。比如原本需要15分鐘的固化時(shí)間，在加入適量促進(jìn)劑后，可能只需要10分鐘就能完成，大大提高了生產(chǎn)效率。

固化條件	未加促進(jìn)劑固化時(shí)間	加入促進(jìn)劑后固化時(shí)間	效率提升比例
180℃/15min	15分鐘	10分鐘	33%
160℃/20min	20分鐘	14分鐘	30%

2. 降低固化溫度，節(jié)約能源

有些廠家為了節(jié)能降耗，會(huì)采用低溫固化工藝。這時(shí)候，如果沒(méi)有促進(jìn)劑，固化效果就會(huì)大打折扣。加入適當(dāng)?shù)拇龠M(jìn)劑后，即使在較低溫度下也能實(shí)現(xiàn)良好的交聯(lián)反應(yīng)。

固化溫度	固化效果（無(wú)促進(jìn)劑）	固化效果（有促進(jìn)劑）
160℃	表面發(fā)軟，附著力差	表面光滑，附著力良好
140℃	幾乎無(wú)法固化	能實(shí)現(xiàn)初步固化

3. 改善涂層性能，提升產(chǎn)品質(zhì)量

促進(jìn)劑不僅能加快反應(yīng)速度，還能改善涂層的終性能，比如：

• 附著力增強(qiáng)：促進(jìn)劑有助于樹(shù)脂與固化劑更充分地結(jié)合，從而增強(qiáng)涂層與基材之間的粘結(jié)力。
• 耐候性提升：某些促進(jìn)劑能幫助形成更致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，減少紫外線破壞的可能性。
• 外觀質(zhì)量更好：合理的促進(jìn)劑使用可以避免“橘皮”、“針孔”等缺陷，使涂層更加平整美觀。

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四、促進(jìn)劑的添加量與使用技巧

當(dāng)然了，促進(jìn)劑也不是越多越好，這就跟炒菜放鹽一樣，多了咸，少了淡。一般來(lái)說(shuō)，促進(jìn)劑的添加量占總配方的0.5%-3%之間較為合適。

添加量范圍	影響分析
<0.5%	固化速度慢，影響生產(chǎn)效率
0.5%-1.5%	固化速度適中，涂層性能佳
1.5%-3%	固化過(guò)快，可能導(dǎo)致流平不良
>3%	可能引起焦化、黃變、涂層脆裂等問(wèn)題

此外，促進(jìn)劑的使用還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

• 均勻分散：必須確保促進(jìn)劑在粉末中分布均勻，否則會(huì)影響整體固化效果。
• 儲(chǔ)存條件：部分促進(jìn)劑對(duì)濕氣敏感，應(yīng)密封保存，避免受潮。
• 與其它助劑的兼容性：有些促進(jìn)劑可能會(huì)與其他添加劑發(fā)生反應(yīng)，需提前做相容性測(cè)試。

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五、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格，粉末涂料作為一種綠色涂料受到越來(lái)越多的關(guān)注。相應(yīng)的，對(duì)促進(jìn)劑的研究也在不斷深入。

國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)不少高校和科研機(jī)構(gòu)都在積極開(kāi)展相關(guān)研究。例如：

• 華南理工大學(xué)對(duì)叔胺類(lèi)促進(jìn)劑在混合型粉末涂料中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)其在低溫固化方面表現(xiàn)突出；
• 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所開(kāi)發(fā)了一種新型復(fù)合型促進(jìn)劑，具有良好的熱穩(wěn)定性和固化效率。

國(guó)外研究趨勢(shì)

國(guó)外在這方面起步較早，技術(shù)相對(duì)成熟。一些國(guó)際知名企業(yè)如akzonobel、、ppg等都在不斷推出高效、低毒、環(huán)保型促進(jìn)劑產(chǎn)品。

• 德國(guó)公司推出的“curezol系列”促進(jìn)劑，廣泛應(yīng)用于多種粉末涂料體系；
• 美國(guó)氰特工業(yè)公司（cytec）研發(fā)的季銨鹽類(lèi)促進(jìn)劑，特別適用于戶(hù)外耐候型粉末涂料。

未來(lái)的發(fā)展方向主要包括：

• 開(kāi)發(fā)多功能促進(jìn)劑，兼具催化、流平、抗老化等多種功能；
• 推出環(huán)保型促進(jìn)劑，減少重金屬含量，符合rohs等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；
• 利用納米技術(shù)提升促進(jìn)劑的分散性和反應(yīng)效率。

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六、總結(jié)：小小促進(jìn)劑，大大作用

朋友們，看到這里，您是不是也覺(jué)得這小小的促進(jìn)劑還真是個(gè)“寶藏”呢？它不僅讓我們的涂料更快干、更好看，還更節(jié)能環(huán)保?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有它，混合型粉末涂料的優(yōu)勢(shì)也就難以充分發(fā)揮。

所以啊，下次你看到那些光潔如新的金屬制品時(shí)，不妨想一想，這里面說(shuō)不定就有促進(jìn)劑的一份功勞。

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參考文獻(xiàn)（國(guó)內(nèi)外著名文獻(xiàn)推薦）

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)：

1. 李曉紅, 王建國(guó). 環(huán)氧/聚酯混合型粉末涂料的研究進(jìn)展[j]. 涂料工業(yè), 2021, 51(3): 72-78.
2. 劉志遠(yuǎn), 張偉. 粉末涂料用促進(jìn)劑的研究與應(yīng)用[j]. 現(xiàn)代化工, 2020, 40(9): 134-138.
3. 華南理工大學(xué)材料學(xué)院. 新型叔胺類(lèi)促進(jìn)劑在低溫固化粉末涂料中的應(yīng)用研究[r]. 廣州: 華南理工大學(xué)出版社, 2019.

國(guó)外文獻(xiàn)：

1. f. j. bovey and p. a. mirau, modern nmr techniques for chemical structure analysis, academic press, 2018.
2. h. g. elias, macromolecules: structure and properties, springer, 2020.
3. m. s. silverstein, “recent advances in powder coatings”, progress in organic coatings, vol. 145, 2020, pp. 105732.
4. corporation, “curezol accelerators for powder coating applications”, technical bulletin no. 2022-03.

好了，今天的分享就到這里。希望這篇文章能讓大家對(duì)環(huán)氧-聚酯型粉末涂料促進(jìn)劑有一個(gè)更全面、更生動(dòng)的認(rèn)識(shí)。下次見(jiàn)！

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• nt cat 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含rohs所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類(lèi)有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• nt cat c-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• nt cat c-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比a-14活性低；

• nt cat c-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；

• nt cat c-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• nt cat c-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• nt cat c-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；

• nt cat c-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• nt cat c-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來(lái)替代a-14，添加量為a-14的50-60%；

• nt cat mb20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對(duì)較低；

• nt cat t-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• nt cat t-125 有機(jī)錫類(lèi)強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，t-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及case應(yīng)用中。