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HAA羟烷基酰胺测试报告

武汉银彩科技有限公司实验室

1.      前言

户外纯聚酯粉末使用的固化剂有两种TGIC(异氰脲酸三缩水甘油酯)和HAA(羟烷基酰胺),其中TGIC因有基因诱变的毒性在许多国家和地区已被限制使用或禁止使用,作为TGIC的替代品HAA今后将得到更快发展,并将成为户外纯聚酯粉末的主要固化剂。

HAA除了无毒外,它的活性较TGIC强,固化温度较TGIC20度,只要18015分钟固化,因此和HAA配套的纯聚酯树脂活性可以做的不那么强,现在许多聚酯厂家都有和HAA配套的聚酯树脂,他们把它叫做primid固化聚酯树脂,这种聚酯的酸值较TGIC固化聚酯低,只有2030

理论上HAA的羟基可以和各种酸值聚酯树脂上的羧基进行反应,但不同酸值的聚酯与HAA的反应表现不同,我们测试了HAA固化聚酯、TGIC固化聚酯、64聚酯三种聚酯与HAA的固化效果,现将测试效果报告如下,以期对HAA有更多认识,给粉末厂选择材料和制定配方有所参考。

2.      实验

实验使用烟台东辉30A双螺杆挤出机,挤出温度设定在110120度,转速为210/分钟,样板烘烤条件为18015分钟,样板有两种0.5mm冷轧钢板用于测试附着力和冲击强度,0.3mm马口铁板用于测试弯曲性能。

实验分下面几部分进行:一、测试HAA与不同聚酯的固化效果,测试了4HAA固化聚酯、7TGIC固化聚酯、464聚酯,这些聚酯的厂家型号酸值见表一;二、对比测试三个厂家生产的HAA效果,观察不同厂家HAA有什么不同;三、针孔的消除。

HAA的耐候性能已有国内外多家大公司测试与TGIC相当,在此不作讨论,本实验重点关注HAA的薄弱点即外观流平、黄变、针孔,这也是粉末厂和技术员所关心的问题。

表一:实验测试的聚酯厂家及型号

厂家

HAA固化聚酯型号

酸值

安徽神剑

5811

19-24

广州产协

8300

18-24

杭州中法

9337

28-34

黄山永佳三利

8220

20-24

仪征百思德

9813

28-34

浙江天松      

3068

28-34

厂家

TGIC固化聚酯型号

酸值

东莞友邦

327C

29-33

广州擎天

3383

 

杭州中法

9335

32-38

黄山永佳三利

9028

32-38

黄山永佳三利

9000

32-38

仪征百思德

9803

32-38

中山坚丽

6315

32-38

厂家

6/4聚酯型号

酸值

东莞友邦

327D

48-52

杭州中法

6055

50-56

黄山永佳三利

6058

48-56

无锡全丰

9402

45-55

3.      测试结论如下:

    聚酯适应性:A100与其HAA专用聚酯、TGIC聚酯、6/4聚酯均能固化。

    流平:A100HAA聚酯流平最好,与TGIC聚酯次之(也比较好),部分型号6/4聚酯与A100固化流平很差,表面呈皱纹桔皮,但中法6055的流平很好友邦327D流平也比较好。(值得注意的是,HAA虽然可作为6/4聚酯的固化剂以降低成本,但有反映涂膜容易粉化。)

    用量: A100用量为HAA专用聚酯的5%TGIC聚酯的6%6/4聚酯的7%

    针孔:添加1%的除气剂或消泡剂,涂膜低于100微米,针孔基本没有,平光粉膜厚一般在7080微米,因此HAA粉末针孔可以解决,不构成问题。

    对比:将武汉银彩A100、奉化南海T105、扬州三得利552对比测试,三个厂家HAA固化剂效果差不多,武汉银彩A100流平要略好一些。

4.      具体测试情况如下

4.1  A100固化HAA专用聚酯

实验测试了4个型号的HAA专用聚酯,配方及结果如下:

HAA聚酯

厂家型号

百思德

9813

广州产协

EL-8300

中法

9337

神剑

5811

HAA聚酯

240

240

240

240

沉淀钡

160

160

160

160

L88

4

4

4

4

L701

4

4

4

4

安息香

2

2

2

2

消泡剂

2

2

2

2

A100固化剂

12

12

12

12

110120挤出    180℃×20分钟固化

膜厚

82-94

70-82

7080

86-93

光泽

97

98

96

97-98

流平

平整

平整

平整

平整

冲击

50

50

50

50

弯曲

2

2

2

2

结论:4个厂家HAA专用聚酯与A100固化均能获得很好的流平,且机载性能较好。其中中法9337与神剑5811黄变比较轻微。

4.2  A100固化TGIC专用聚酯

实验测试了7个型号的TGIC聚酯,配方及结果如下:

TGIC

聚酯

百思德

9803

聚酯

240

中法

9335

聚酯

240

擎天

3383

聚酯

240

三利

9028

聚酯

240

坚丽

6315

聚酯

240

友邦

327C

聚酯

240

三利9000

聚酯240

沉淀钡

160

160

160

160

160

160

160

L88

4

4

4

4

4

4

4

L701

4

4

4

4

4

4

4

安息香

2

2

2

2

2

2

2

消泡剂

2

2

2

2

2

2

2

A100

14

14

14

14

14

14

14

110120挤出    180℃×20分钟固化

膜厚

70-86

61-77

66-75

74-88

68-79

68-77

62-73

光泽

96

96

97

97

97

97

96

流平

外观

平整

平整

平整

平整

泛黄

平整

平整

微黄

平整

 

附着

弯曲

2

2

2

2

2

2

2

结论:TGIC聚酯一样可以用HAA固化剂固化,且能获得较好的流平和机械性能。表面流平比HAA聚酯略差一点,但仍然是比较好的。中法9335、擎天3383、三利9000黄变性比较好。

4.3  A100固化6/4聚酯

实验测试了4个型号的6/4聚酯,配方及结果如下:

6/4

聚酯

三利

6058

聚酯

240g

友邦

327D

聚酯

240

中法

6055

聚酯

240

全丰

9402

聚酯

240

沉淀钡

160

160

160

160

L88

4

4

4

4

L701

4

4

4

4

安息香

2

2

2

2

消泡剂

2

2

2

2

A100固化剂

16

16

16

16

110120挤出    180℃×20分钟固化

膜厚

68-80

50-59

78-90

72-84

光泽

93

85

100

102

流平

很好

外观

有皱纹

泛黄

有皱纹,泛黄

机械性能

结论:就测试的46/4聚酯而言,中法6055流平很好,友邦327D流平也比较好,这两家适合做平光粉,另两个型号流平较差,适合做皱纹砂纹粉。要注意的是HAA固化剂虽然可以固化6/4聚酯,但其耐候性和涂膜机械性能长期稳定性还有待考察。

4.4  A100固化不同种类聚酯有胶化时间变化

实验分别测试了A100HAA聚酯、TGIC聚酯、6/4聚酯反应的胶化时间,配方及结果如下:

聚酯

百思德

9813

HAA聚酯

240

百思德

9803

TGIC聚酯 240

百思德

9803

TGIC聚酯

240

中法

6055

6:4聚酯

240

沉淀钡

160

160

160

160

L88

4

4

4

4

L701

4

4

4

4

安息香

2

2

2

2

A100固化剂

12

12

14

16

              110120挤出    180℃×20分钟固化

厚度

84

70-90

67-84

87

光泽

100

99

100

95

流平

胶化时间

132

97

93

57

弯曲

不裂

不裂

不裂

不裂

结论:HAA聚酯胶化时间较长,6/4聚酯胶化时间较短。因为HAA的活性较强,因此与HAA反应的聚酯活性应该弱一点比较好。

4.5  三个厂家HAA固化剂对比

实验分别测试了武汉银彩A100、奉化南海T105、扬州三得利552三种HAA固化剂,配方及结果如下:

百思德9813

240

240

240

沉淀钡

160

160

160

L701

4

4

4

L88

4

4

4

安息香

2

2

2

消泡剂

2

2

2

HAA固化剂

12

武汉银彩A100

12

奉化T105

12

扬州三得利552

110120挤出    180℃×20分钟固化

膜厚

68-74

72-83

67-87

光泽

95

92

90

流平

外观

平整

平整

平整

弯曲

不裂

不裂

不裂

结论:三家HAA固化剂效果没有明显差别,均能很好与与聚酯固化反应,其中武汉银彩的A100流平要略好一些。

4.6  针孔

HAA与聚酯反应有水分子放出容易产生针孔,实验测试了如何消除针孔,结果表明,单独加安息香容易有针孔,配合添加0.51%的消泡剂针孔得到消除,膜厚易控制在90微米以下比较好,大于100微米即使加了消泡剂也会有针孔。

注:A100为武汉银彩科技有限公司生产的HAA固化剂型号,其优点是流平比较好,目前产能为1000/年。

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