惠林化工介紹抗氧化劑在耐高溫粉末涂料中的應用

惠林化工介紹抗氧化劑在耐高溫粉末涂料中的應用

林化工抗氧化劑粉末涂料作為一種無(wú)溶劑環(huán)保型涂料有著(zhù)巨大的市場(chǎng)需求，而越來(lái)越苛刻的使用條件對粉末涂料的耐高溫性能提出了更高的要求。

一、惠林化工抗氧化劑概述

近年來(lái)，隨著(zhù)我國環(huán)保政策的不斷加強和深入，對涂料行業(yè)提出了更高標準的環(huán)保要求，國內油漆行業(yè)紛紛向水性化、高固含、無(wú)溶劑化等方向轉型升級，粉末涂料得到了迅速發(fā)展。

粉末涂料與傳統工業(yè)用溶劑涂料相比，更具有經(jīng)濟性和環(huán)保性，而且具有優(yōu)異的耐化學(xué)性、耐腐蝕性以及機械強度高等性質(zhì)。

粉末涂料在其加工和固化的過(guò)程中，要經(jīng)受混合熱加工和高溫的烘烤，如果在生產(chǎn)過(guò)程中對分子鏈的保護不足，則易發(fā)生分子結構的熱氧老化分解進(jìn)而影響性能和涂料的色澤。

并且更多的粉末涂料也越來(lái)越多地被應用到高溫環(huán)境中，如電飯煲、微波爐等小家電的涂層，這些因素對粉末涂料的耐高溫穩定性提出更高的要求。

抗氧劑作為一種常見(jiàn)的抗老化助劑對高分子聚合物材料提供優(yōu)異的抗熱氧老化保護和長(cháng)期的穩定性，是粉末涂料方案體系中不可缺少的組份，且越來(lái)越多的應用需求開(kāi)發(fā)期望通過(guò)抗氧劑體系的優(yōu)化來(lái)改善粉末涂料的耐高溫穩定性。

惠林化工抗氧劑目前，傳統的應用在粉末涂料中的抗氧劑主要有受阻酚類(lèi)抗氧劑1010、抗氧劑1076等，亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑168、抗氧劑626等，基本都無(wú)法滿(mǎn)足粉末涂料在高溫條件下的熱穩定性。

惠林化工抗氧劑開(kāi)發(fā)了一種專(zhuān)門(mén)針對粉末涂料的復合抗氧化劑體系，可以有效阻止粉末涂料在高溫下的熱氧老化降解，并對涂層顏色提供優(yōu)異的保護，可拓展粉末涂料在高溫家電領(lǐng)域的發(fā)展應用。

二、試驗部分

2.1 試樣的制備

將聚酯樹(shù)脂、固化劑、抗氧劑、硫酸鋇、二氧化鈦等其他添加劑按照一定比例配料，進(jìn)行預混合后，將混合料熔融擠出，壓片后破碎，將碎粉過(guò)篩后得到一定粒徑對的粉末涂料產(chǎn)品?？寡鮿┡浞饺绫?。

表高溫烘箱，雙螺桿擠出機，色差儀。

2.3試驗方法

2.3.1抗氧劑熱穩定性測試將ABCD四組配方中用到的抗氧劑置于230℃烘箱中0.5h，測試其色差及失重率。

2.3.2粉末涂料熱穩定性測試將2.1中粉末涂料樣品經(jīng)過(guò)靜電噴涂后，在200℃下固化10min得粉末涂層。為評價(jià)抗氧劑對粉末涂料的耐熱性影響，將粉末涂層至于高溫老化烘箱中，熱老化條件為230℃，2h。測試涂層的保光率和色差。

3.1 抗氧劑的作用機理

涂料中涂層的網(wǎng)狀聚合物是由無(wú)數分子鏈段通過(guò)化學(xué)鍵連接在一起，這些化學(xué)鍵上含有氫、氧、雙鍵等；

它們容易受到熱、以及氧的攻擊，產(chǎn)生大量的自由基和氫過(guò)氧化物，致使聚合物鏈段遭受破壞，導致涂層開(kāi)始老化，出現光澤度降低、表面粉化以及變色等現象。在粉末涂料中添加抗氧劑可以有效抑制聚合物的熱氧老化行為。

抗氧劑主要分為兩大類(lèi)：主抗氧劑和輔助抗氧劑。主抗氧劑主要包含芳香胺類(lèi)抗氧劑、受阻酚類(lèi)抗氧劑，其作用機理為捕獲鏈反應階段形成的自由基R?和ROO?，終止鏈式反應。

林化工抗氧化劑輔助抗氧劑主要包含亞磷酸酯抗氧劑和硫代酯類(lèi)抗氧劑，其作用機理是分解ROOH，使其產(chǎn)生穩定物質(zhì)。主、輔助抗氧劑復合使用可以起到一定的協(xié)同作用，達到更優(yōu)異的抗氧化效果。

3.2 惠林化工抗氧劑熱穩定性研究

表2 抗氧劑在230℃下高溫老化0.5h的色差及失重率

抗氧劑自身的熱穩定性決定了其對樹(shù)脂在高溫加工和使用過(guò)程中能否提供良好的保護。

如果抗氧劑自身的熱穩定性差，高溫下發(fā)生分解，就喪失了抗氧化劑的性能，無(wú)法為樹(shù)脂提供良好的熱氧老化保護。

由表2中可知，四種抗氧劑在高溫老化下的顏色變化及失重率都不算嚴重，說(shuō)明四種抗氧劑的熱穩定性都表現良好。

其中，A配方為單一受阻酚類(lèi)抗氧劑。B配方為單一亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑，失重率較高，說(shuō)明B發(fā)生了一定程度的分解。

C配方為市面常用復合抗氧劑體系。D配方為針對粉末涂料開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用復合抗氧劑體系，實(shí)驗表明D配方的高溫顏色變化以及熱損失率都表現優(yōu)異。

抗氧劑1076

3.3 惠林化工抗氧劑對粉末涂料耐熱性能影響

230℃下不同抗氧劑配方涂層保光率和黃色指數變化

從表3中數據可以看出，經(jīng)過(guò)230℃高溫老化2h后，粉末涂層遭到了不同程度的破壞，A、B配方均為單一抗氧劑體系，對粉末涂層的保護效果略差，C配方對涂層的熱氧老化保護明顯優(yōu)于A(yíng)和B。

其中，D配方作為專(zhuān)門(mén)針對粉末涂料研發(fā)的抗氧劑配方，對涂層的粉化以及顏色保護都表現為優(yōu)異，使粉末涂層的耐高溫性能得到顯著(zhù)改善。

四、結語(yǔ)

本文主要探究了不同抗氧劑體系對粉末涂料的耐高溫老化性能的改善效果，結果表明：

1、不同抗氧劑在高溫老化時(shí)熱穩定性存在差異，其中B配方（亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑）的熱穩定性較差，A、C、D配方均表現優(yōu)異的熱穩定性。

2、研究發(fā)現，復合抗氧劑體系對粉末涂料的熱氧老化保護優(yōu)于單一組份的受阻酚類(lèi)或亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑，且針對粉末涂料開(kāi)發(fā)的復合抗氧劑體系D配方，對涂層在高溫條件下的熱氧老化保護更優(yōu)異。