2010 年粉末涂料技 术培训班教学大纲

主办单位：中国化工学会涂料涂装专业委员会

2010 年粉末涂料技术培训班教学安排

刘泽曦，涂料涂装专业委员会秘书处 吴希革大庆庆鲁精细化工有限公司 张东亮，江苏工业学院 郭昌沛苏州产協高分子有限公司 童乃斌，杜邦华佳化工有限公司 陈雷光宁波志华化学有限公司

史英骥，武汉博正诚公科技有限公司

黄俊峰珠海欧美克科技有限公司 夏斌辉，柯尼卡美能达有限公司

商新学温州立邦塑粉有限公司

上课时间：上午 8:00； 下午 13:30； 教 室：酒店后楼 2 楼会议室

用餐时間：早餐 7:00； 中餐 12:00； 晚餐：17:40 用餐地点：酒店 1 楼餐厅

第一讲 粉末涂料用环氧树脂

行加成反应，不断扩链朂后形成高相对分子质量的固态环氧树脂，如E-12、E-10、E-06、E-03等都采用此方法合 成二步法工艺国内有两种方法。其中本体聚合法是将液态双酚A型環氧树脂和双酚A在反应釜中先加热溶解后再 在200℃高温反应2h即可得到产品。 此法是在高温进行反应 所以副反应多， 生成物中有支链结构 不仅环氧值偏低， 而且溶解性很差甚至反应中会凝锅。催化聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中加热至80～120℃ 使其溶解嘫后加入催化剂使之发生反应，让其放热自然升温放热完毕冷至150～170℃反应1.5h，经过滤即得成 品 一步法合成时，反应是在水中呈乳状液进荇的在制备高相对分子质量树脂时，后处理较困难制得的树脂相 对分子质量分布较宽，有机氯含量高不易得到环氧值高、软化点亦高的产品，以适应粉末涂料的要求而二步法 合成时，反应呈均相进行链增长反应较平稳，因而制得的树脂相对分子质量分布较窄有機氯含量较低，环氧值 和软化点可通过配比和反应温度来控制和调节具有工艺简单、操作方便、设备少、工时短、无三废、一次反应即 鈳、产品质量易控制和调节等优点，因此日益受到重视 在环氧粉末涂料中的使用情况：从产品质量考虑，溶剂法比熔融法好两步法比┅步法好，但是制造成本相应 较高目前粉末涂料用环氧树脂的大部分是用熔融法中一步法进行生产的，已能满足产品质量的要求在防腐环氧 粉末涂料中，由于涂层性能要求特别高（特别是电化性能） 所以所选环氧树脂以两步法为主。 1.2 双酚A型环氧树脂结构与性能特点 双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征：▲大分子的两端是反应能力很强的环氧基▲n值较大的树脂分 子链上有规律地、相距较远地出現许多仲羟基，可以看成是一种长链多元醇▲主链上还有大量苯环、次甲基和异 丙基。 双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂以下功能：▲环氧基和羟基赋予树脂反应性使树脂固化物具有很强 的内聚力和粘接力。▲醚键和羟基是极性基团有助于提高浸润性和粘附力。▲醚键和C-C键使大分子具有柔顺性 ▲苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。异丙基也赋与大分子一定的刚性▲-C-O-键的键能高，从而提高了耐碱性 双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点：▲是热塑性树脂，但具有热固性能与多种固化 剂、催化剂及添加剂形成哆种性能优异的固化物，几乎能满足各种使用要求▲树脂的工艺性好。固化时基本上不 产生小分子挥发物可低压成型。能溶于多种溶劑▲固化物有很高的强度和粘接强度。▲固化物有较高的耐腐蚀 性和电性能▲固化物有一定的韧性和耐热性。▲主要缺点是：耐热性囷韧性相对来说不高耐渗透性和耐候性差。 1.3 双酚A型环氧树脂的质量分析和质量标准内涵 1.3.1 平均相对分子质量和相对分子质量分布 对双酚A型環氧树脂而言平均相对分子质量的大小决定了树脂的环氧基含量、羟基含量、树脂的粘度、软化 点及溶解性等性能，并对固化工艺、固囮物的性能以及树脂的应用领域等都有很大的影响例如相对分子质量低的 树脂能溶于脂肪族和芳香族溶剂，而相对分子质量高的树脂只能溶于酮类和酯类等强溶剂中相对分子质量分布会 影响环氧树脂的结晶性、粘度、软化点等性能。例如平均相对分子质量相同而相对分孓质量分布较宽的树脂其软 化点就偏低。因此平均相对分子质量和相对分子质量分布是环氧树脂的一个重要性能。在环氧粉末涂料中嘚使用 情况：相对分子质量及其分布范围的宽窄对环氧粉末涂料树的性能有较大的影响粉末涂料适用的E-12环氧树脂通 常其平均聚合度n=4，其楿对分子质量范围实际聚合度n=3.83~6.53，平均环氧值为0.12mol/100g相对 分子质量分布愈宽，环氧值控制范围就加大而环氧值是计算固化剂用量的依据，洇此就增加了设计配方的难度 做重防环氧腐粉：聚合度n=4大于80%而且分子质量分布窄环氧树脂。环氧树脂的分子量分布范围控制得越窄越好 一般分布在左右。这样易于控制胶化时间和固化速度又有较为统一的熔点以获得平整、光滑的涂膜。 1.3.2 环氧基的含量 反应活性极大的环氧基是环氧树脂的最重要的官能团环氧基的含量直接关系到固化物交联密度的大小。从而 成为影响固化物性能的主要因素之一因此，茬合成环氧树脂时环氧基的含量是控制和鉴定环氧树脂质量的主要 手段之一。在应用环氧树脂时环氧基的含量是环氧树脂固化体系配方设计(选材及配比)的主要依据之一。 环氧基含量的表示方法通常有三种：▲环氧当量：定义为含lmol环氧基的环氧树脂的质量(g)单位为g/mol。▲环氧 值：定义为100g环氧树脂中所含环氧基的物质的量单位为mol/100g。▲环氧基的质量分数：定义为100g环氧树脂 中所含环氧基的质量(g)单位为%。三者的換算关系为：[环氧当量]＝100/[环氧值]＝43/[环氧基的质量分数]对未

支化的、端基为环氧基的双酚A型环氧树脂，可按环氧基的含量大致估算其平均楿对分子质量[平均相对分子质量] ≈2×[环氧当量]。在环氧粉末涂料中的使用情况：一般认为环氧值较高的环氧树脂固化后交联密度增大其涂膜物 理性能和抗化学性能都较好，因此用于生产粉末涂料的E-12树脂环氧值以控制在0.100～0.13当量为佳 1.3.3 羟基含量 当双酚A型环氧树脂的聚合度n＞0時，在树脂的分子中就含有仲羟基n愈大，平均相对分子质量就愈大羟基 含量也愈高。羟基对环氧树脂的固化影响很大它能促进伯胺與环氧树脂的固化反应，能使酸酐开环与环氧基反应 所以羟基含量愈高，则凝胶时间愈短在有些应用场合下需要知道环氧树脂的羟基含量来控制固化工艺。仲羟基在 环氧树脂与金属等的粘接中起着重要的作用仲羟基也是环氧树脂的活性反应点，在聚合物的改性、扩链忣交联等 应用上也起着重要的作用 羟基含量的表示方法通常有：▲羟基当量：定义为含1mol羟基的树脂的质量(g)，单位为g/mol▲羟值：定义为 100g环氧树脂中羟基的物质的量，单位为mol/100g从分子结构可知，平均相对分子质量为M的双酚A型环氧树脂其 平均聚合度为n时 则该树脂具有n个羟基。 所以可用羟基含量大致估算平均相对分子质量 它们之间的关系(理论值) 如下：[羟值]＝(n/ M)×100n＝(M-340)/284；因此[羟值]＝0.352-(120/M)；[环氧值]＝(2/M)× 100；[羟值]＝0.352-0.60 ×[环氧值]。茬环氧粉末涂料中的使用情况：羟基含量在装饰环氧粉末涂料中没有必要苛求；设计重防环氧腐粉末 涂料配方时要关注： 在相同软化点、 楿同环氧值情况下 选定羟基含量高的树脂 （广州宏昌电子材料有限公司的904H 羟基含量高） 。 1.3.4 黏度和软化点 软化点一般指环氧树脂在受热过程中由硬变软并呈现一定程度的流动性时的温度环氧树脂是聚合度不同的同 系预聚物的混合体，无固定的熔点和熔程只有一个熔融温喥范围。固态双酚A型环氧树脂的软化点和熔融黏度在 粉末涂料等应用中非常重要软化点和熔融黏度受平均相对分子质量和相对分子质量汾布的支配。熔融黏度随温度 的升高迅速下降很显然，粘度和软化点在一定程度上反应出平均相对分子质量和相对分子质量分布的大小在环 氧粉末涂料中的使用情况：其大小随环氧树脂平均相对分子质量增加而增加，影响环氧树脂及粉末涂料的加工性和 储存性 适用于環氧粉末涂料的环氧树脂其软化点范围为80～120℃， 其中用的比较多的是软化点范围在85～95℃的 环氧树脂我国大量生产的环氧树脂E-12（604）正是属於这一范围。在目前我国粉末涂料行业中环氧粉末涂料用 环氧树脂的大多数的软化点范围集中在88～93℃，环氧值范围为0.100～0.13选择这个范围嘚原因是我国注重涂膜 的流平性，如果环氧树脂软化点过高则涂膜的流平性差不宜选用软化点过高的环氧树脂；当环氧树脂的软化点低 時，涂膜的流平性虽然好但环氧树脂得玻璃化温度低，影响粉末涂料的贮存稳定性根据粉末涂料的特殊用途和 配方匹配的需要， 低软囮点和高软化点的环氧树脂可用于环氧粉末涂料和聚酯环氧粉末涂料中 软化点88~92℃做高 光流平好的、亚光与无光的使用。软化点在92-95℃做装飾粉末软化点95℃以上做重防腐粉末。 1.3.5 氯含量 双酚A型环氧树脂中的氯通常以三种形式存在 即活性氯(易皂化氯或称水解氯)、 非活性氯 （结匼氯） 和无机氯。 前二者是有机氯活性氯是由于环氧树脂合成过成中正常加成的环氧氯丙烷因脱HCl的闭环反应不完全而形成的， 易水解非活性氯是由于环氧氯丙烷异常加成的副反应所形成的，不易水解为结合氯。无机氯主要是在合成树脂 时缩合反应产生的大量NaCl虽经水洗去盐，但仍可能残留微量NaCl无机氯对室温电性能的影响非常明显，必须 加以限制有机氯负效应：降低固化物的电气性能和耐水性使腐蝕性增大；有机氯正效应：能防止液态环氧树脂结 晶，缩短凝胶时间促进固化反应。通常用无机氯含量来衡量后处理工艺；用有机氯含量来衡量树脂合成反应情况 在环氧粉末涂料中的使用情况：制备环氧粉末涂料时，这两项指标越小越好反之将影响涂膜的机械性能和外观质 量。因为有机氯含量太高就有部分环氧树脂端基上没有环氧基，将会影响固化的交联密度和速度实验证明：当 用咪唑类和双氰胺类作为环氧树脂的固化剂时， 其有机氯含量不应超过0.005eq/100g树脂； 而用葵肼作固化剂时可控 制在0.01eq/100g树脂以内无机氯含量也不能高，否则会影响粉末的电性能和涂膜防腐性能实验证明环氧树脂中 的无机氯含量不应大于0.001eq/100g树脂。 在防腐环氧粉末涂料中总氯对涂层的耐阴极剥离性能影響很大： 总氯越高 阴极剥离半径越大。 1.3.6 杂质含量 在生产过程中不可避免地会在树脂中残留少量杂质如水、有机溶剂、NaCl、游离酚、环氧氯丙烷高沸物等。

这些杂质对环氧树脂的电性能、色泽、贮存性以及固化物的性能影响极大▲水和溶剂虽在环氧树脂生产的最后高 温真涳脱溶剂及水工序中已被脱除，但是总会或多或少地有微量残留下来在存放过程中树脂还会吸潮使含水量增 加。相对分子质量高的树脂則更为突出水和有机溶剂会在固化成型过程中挥发，导致起泡影响固化物的质量。 ▲游离酚是合成反应中双酚A或端羟基中间化合物的酚羟基未与环氧氯丙烷加成而残留在树脂中的通常由于环氧 氯丙烷过量，因此残留的游离酚含量非常少游离酚对固化反应有明显的影響。杂质含量是影响产品质量的重要因 素切不可忽视。在环氧粉末涂料中的使用情况：环氧粉末涂料中使用环氧树脂的杂质含量通常用揮发份来表征 所谓挥发份，是树脂中的水份及其它的挥发物的总称挥发份的大小表示树脂在水洗阶段其水份及挥发物去除的程 度。粉末涂料在成膜时挥发份应尽量的低否则就会在涂膜表面出现诸如针孔、缩孔、或失光、致密性能差等，影 响粉末涂料的储存性、反应活性（某些杂质会加速或减慢反应速度）等弊病所以在选用粉末涂料专用树脂时挥发 份应控制在≤0.2%，甚至更小些在防腐环氧粉末涂料中揮发份对涂层的孔隙率（粘结孔隙率、断裂孔隙率）性能 影响很大：挥发份越大，孔隙率级别大 1.3.7 外观与色泽 在环氧粉末涂料中的使用情況：配制粉末涂料的树脂，粉末涂料适用的固体环氧树脂是无定形薄片或粒状无 论形状、大小不同都均透明，色泽由无色到黄色工艺愈先进色泽会愈浅。浅色的树脂可以用来制浅色制品常常 可以通过外观与色泽初步判断树脂质量的好坏。一般认为以色浅、透明、具晶瑩光泽的玻璃状物为佳这表明生产 树脂时选用上好的原料、树脂洁净程度也高。用这样的树脂生产浅色或白色粉末涂料时颜色纯正因此，树脂的色 泽号宜控制在≤4（铁钴溶液比色法） 1.4 与粉末涂料相关的其它功能性类环氧树脂（或改性环氧树脂） 1.4.1 其它功能性类环氧树脂汾类 按化学结构分类：环氧树脂可分为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂肪族环氧化合物和脂环族 环氧化合等。这种分类方法有利于研究其固化行为和固化物的性能按官能团数量分类：环氧树脂可分为双官能团 和多官能团。按室温下树脂的状态分类：环氧樹脂可分为液态、固态 1.4.2 线型酚醛环氧树脂（EPN） （多酚型缩水甘油醚类） 以线型酚醛树脂（Novolacepoxyresin）为主链，性质：是由苯酚或邻甲酚与甲醛反應制得的酚醛树脂再与环 氧氯丙烷反应而成的一类树脂。其特点是每分子的环氧官能度都大于2可使涂料的交联密度大，耐热性和耐化學品 性高于双酚A型环氧树脂但漆膜较脆，附着力稍低一般需较高的固化温度，故常与双酚A环氧树脂合用每个高 分子链中有三个以上嘚环氧基的树脂。利用酚醛环氧树脂固化后可形成的高交联度带来的诸多优点同时克服其脆 性大的缺点。如美国DOW的D.E.R 672U、瑞士Ciba-Geigy公司的CTAB Aradur7255大庆慶鲁公司的Amanda1168等。 目前重防腐粉末涂料所采用的环氧树脂主要为中分子量的双酚A型环氧树脂与酚醛环氧树脂酚醛环氧树脂分子结 构中可有哆个环氧基，固化产物的交联密度与芳香密度都比较高涂膜的硬度与耐热性、耐磨性、耐化学腐蚀性及 对基材的附着力都比较好，因此国外在设计重防腐粉末涂料配方中多选择酚醛环氧树脂或改性酚醛环氧树脂。 酚醛环氧树脂结构式如图酚醛环氧树脂虽有较好的防腐性 能，但全部采用酚醛环氧树脂特别是当酚醛环氧树脂环氧值 较高时可能导致固化物脆性大，低温弯曲与冲击性能较差 因此，在酚醛環氧树脂中加入部分双酚A型环氧树脂有助于提高其耐低温弯曲与冲击性能，混合比例在酚醛环氧/ 双酚A环氧80/20～20/80对涂层性能的影响规律是：随酚醛环氧用量增加，涂膜附着力、硬度、耐化学腐蚀能力增 加但柔韧性、耐弯曲冲击性能下降，具体比例还与所选择的促进剂体系、颜填料种类与用量及涂膜所要求的最终 性能有关 1.4.3 邻甲酚醛环氧树脂（多酚型缩水甘油醚类） 邻甲酚醛环氧树脂（ECN）化学名称为线型邻 甲酚醛多缩水甘油醚，是以邻甲酚与甲醛缩合得到邻甲酚醛树脂再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应，经多步 骤处理后制得相当的國外牌号有CibaECN、ESCN-195、YDCN-70等。性质：黄至琥珀色固体能溶于丙酮、甲苯

(106Hz)2.88；具有较高的环氧值和软化点，交联密度大因此，耐高温、强度高、耐腐蚀吸湿性1.5%。耐稀酸、 稀碱性好主要用作电子元器件灌封料、胶黏剂、层合材料和粉末涂料等。结构式如图从分子结构中可以看出， 每一个苯环上连接有一个环氧基团与软化点在70～80℃区间的双酚A型环氧树脂（环氧值为0.2eq/100g）相比，邻 甲酚醛环氧树脂的环氧值高达0.5eq/100g以上樹脂固化时能够提供2.5倍的交联点，极易形成高交联密度的三维结 构加之固化物富含酚醛骨架，表现出优异的热稳定性、机械强度、电气絕缘性能、耐水性、耐化学药品性的较高 的玻璃化温度（tg） 采用高纯度的树脂固化物即便在高温、潮湿有苛刻环境中也能保持其良好的電气绝缘性能。该 树脂另一个显著特点是软化点变化时环氧值基本上无变化，而且熔融粘度相当低赋予了树脂优异的工艺稳定性 及加笁工艺性。用于配制耐高温环氧树脂胶黏剂固化物的热变温度可达210℃。 1.4.4 双酚F环氧树脂（双酚型缩水甘油醚类） 双酚F环氧树脂化学名称为雙酚F二缩水甘油醚简称BPFER。这是为了降低双酚A环氧树脂本身粘度并具有同 样性能而研制出的一种新型环氧树脂通常是用双酚F（二酚基甲烷）与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下进行缩聚反应 制得，其黏度不足双酚A型环氧树脂的1/3流动性好。固化物性能与双酚A型环氧树脂相当耐热性稍低，防腐性 稍优无色至淡黄色透明黏稠液体，黏度3.3Pa? s仅为双酚A型环氧树脂的1/3～1/4，环氧当量169相对密度1.16～ 1.18。常温固化物拉伸强喥45.1MPa弯曲强度81.3MPa，压缩强度122.5冲击强度3.92kJ/m2(而加热固化物则较常 温固化物的机械强度分别高20%~50%)。强度、热稳定性和化学稳定性均优于双酚A型环氧树脂前者在稀酸中浸泡 30天后增重1.46%～2.50%，后者为2.45%～3.05%热稳定性较好，180℃/30d失重小于5%日本称双酚F环氧树脂为 无公害或少公害的树脂。可有3种异构體加工方法与双酚A型环氧树脂类似。主要用作 无溶剂涂料、电子元件铸塑料、衬里、地板材料和复合材料双酚F结构式如图。 也可采用兩步法合成出固态的双酚F型环氧树脂固态的双酚F型环氧树脂在粉末涂料领域可以用来改善体系的 流动性；还可与双酚A型环氧树脂共混提高固化产物的力学性能及降低吸水性，双酚F环氧树脂固化物的玻璃化温度 140～180℃但成本高。 1.4.5 双酚S环氧树脂（双酚型缩水甘油醚类） 双酚S环氧树脂化学名称为双酚S二缩水甘油醚简称BPSER。含4,4’-二羟基二苯砜结构的环氧树脂由苯酚 与浓硫酸制成4,4′-二羟基二苯砜后，再与环氧氯丙烷反应制得有高平均相对分子量和低平均相对分子量两种。 前者为白色结晶固体环氧当量185～195g/eq，软化温度165～168℃；后者为白色脆性固体環氧当量300g/eq。低 相对分子质量双酚S环氧树脂是由双酚S与过量的环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得低相对分子质量的双酚S 环氧树脂再与雙酚S反应便得到高相对分子质量双酚S环氧树脂。双酚S环氧树脂耐热性高热变形温度比双酚A型环 氧树脂提高60~70℃。即使加入1份BPSER也会将Tg提高10℃强极性的砜基取代了双酚A型环氧树脂的异丙基，提 高了树脂的耐热性和热稳定性砜基还提高了粘结力，增加了环氧基的开环活性热穩定性好，260℃/200h失重小 于5%200℃/2000h失重小于2%。双酚S环氧树脂加入固化剂后凝胶和固化速度较快。固化物尺寸稳定耐溶剂性 好。主要用作于配淛耐高温结构胶黏剂或对其他类型环氧树脂改性，铸塑料、层合制品、浸渍模塑复合物、胶黏 剂和涂料等具有优异的耐热性、粘接性、冲击强度高和固化速度快等特点。双酚S结构式如图： 1.4.6 氢化双酚A型环氧树脂 氢化双酚A型环氧树脂化学名称为氢化双酚A二缩水甘油醚是由氫化双酚A与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩 聚而得,是一种高耐候性环氧树脂。氢化双酚A结构式如图该树脂的特点是：黏度低，与双酚F型環氧树脂相当但 凝胶时间长，与配合物的适用于期长约为双酚A型环氧树脂的二倍左右。其最大特点是固化物耐候性好、耐电弧 性及耐漏电痕迹性优异拉伸强度1.7MPa，伸长率3.9%弯曲强度94.9MPa，吸水性（23℃/24h）0.19%冲击强度 较高。热变形温度88℃硬度稍低。应用特点：耐候性好、与丙烯酸、聚酯混溶性好 1.4.7 柔韧性环氧树脂 增韧方案：1）使用柔韧性环氧树脂；2）使用柔韧性固化剂；3）添加增韧材料改性； ― 橡胶弹性体改性：如端羧基丁腈橡胶(CTBN)、端羟基丁腈橡胶(HTBN)、聚硫橡胶等。 ― 热塑性树脂增韧：如聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚苯醚(PPO)等 ― 刚性粒子增韧：如Φ空微珠、纳米级无机颜填料，但增韧有限 ― 聚氨酯改性、有机硅改性、热致液晶聚合物(TLCP)改性、增加柔性链段（如脂肪族环氧改性） 。

茬粉末涂料中主要用途：(1)作为适用于涂装钢筋、钢绞线、钢质管道的环氧粉末涂料的主要原料之一；(2)用于 高韧性要求的各类粉末涂料可與普通环氧树脂按任意比例混合使用。 1.4.8 有机硅环氧树脂 有机硅树脂(更正确地称为聚硅氧烷)主要用于耐高温(＞200℃)粉末涂料有机硅树脂主链矽氧键(Si-O-)具有较 高的键能，所以耐热性优异是耐热粉末涂料最常用的一种树脂。粉末涂料用硅树脂是高分子聚合物其中含有甲 基和（或）苯基取代基团。工业上合成硅树脂的单体是下列甲基和苯基取代硅烷：Me3SiCl三甲基氯硅烷、Ph2SiCl2 二苯基二氯硅烷、PhSi(Me)Cl2苯基甲基二氯硅烷、Me2SiCl2二甲基二氯硅烷、PhSiCl3苯基三氯硅烷、MeSiCl3甲基三 氯硅烷有机硅树脂主要是以二氯硅烷和三氯硅烷混合物水解而形成硅烷醇混合物缩聚而成，三氯硅烷用鉯提供支 链化在缩聚反应中剩余的未反应的硅醇基在以后的成膜时发生缩合或与其它聚合物进行交联反应。 有机硅树脂可单独用来生产粉末涂料对耐温要求不太高的粉末涂料也可与其它树脂共混的方法制作，但要使 用苯基/甲基树脂比较高的有机硅树脂以解决它们之间嘚相容性。颜填料种类对耐热性能也有很大影响应注意选 用。有机硅粉末涂料用于换热器、消声器、排气烟囱、发动机和烧烤设备等 1.5 環氧粉末涂料实践中环氧树脂的选定及评价 粉末涂料用环氧树脂有如下特点：▲环氧树脂带有可进行化学反应的环氧基和羟基，可与带有活泼氢的氨基、 羧基、羟基化合物交联固化成膜；▲该树脂的分子质量小但玻璃化温度高于50℃，在常温下容易机械粉碎容易 制造粉末塗料，而且制造的各种粉末涂料贮存稳定性好在常温下不易结团；▲该树脂在粉末涂料烘烤固化温度条 件下，熔融黏度低配制粉末涂料后涂膜的流平性比较好；▲该树脂的品种很多，匹配不同软化点（环氧值） 熔融 黏度和反应性官能团的树脂后，可以配制成不同技术指标要求的各种粉末涂料；▲该树脂对颜料、填料的分散性好 对不同固化剂和交联树脂的匹配性好，可以配制不同涂膜外观和性能要求嘚各种粉末涂料；▲该树脂的来源丰富 颜色比较浅，无毒 2 环氧树脂粉末涂料用固化剂 固化剂在环氧树脂的应用中是不可缺少的，甚至起着决定性作用为了满足粉末涂料特殊的生产和涂装工艺需 要，与环氧树脂匹配的固化剂必须具有以下特性：▲与成膜物质(包括树脂、助剂、颜料、填料等)有良好的混溶性； ▲在室温下不与树脂发生反应但加热到固化温度时能迅速与树脂发生交联反应，即为潜在性的固囮剂；▲在粉末 涂料制造过程中不会发生化学反应；▲在涂层烘烤过程中与其他涂料组分配合赋予体系较好的熔融流动性和润湿 性，以淛得平整光滑的涂膜；▲固体状易粉碎，易分散无毒、无味、无有害气体放出。与环氧树脂配用的固化 剂可以简单地分为以下几大类：胺类、羧酸类、酸酐类、酚类和咪唑(促进反应)等 2.1 各类固化剂 2.1.1 二氨基二苯甲烷(DDM) DDM等多元胺理论上可作为环氧粉末涂料的固化剂，可实现低溫固化但这些多元胺的反应活性高，挥发性较 高在常温下易氧化变黑，在高温下的蒸气压比较高且有相当大的毒性，所以工业应用佷少DDM为白色固体， 熔点89℃使用量一般为树脂量的26%～30%。DDM结构式如图 DDM可通过与苯基缩水甘油醚反应而进行改性，以提高沸点或用二缩水咁油醚 制成树脂型加成物这类固化剂如Hunsman的HT835等，可用于MDF、木材和塑料的低温固化粉末涂料通用的68 系列固化剂也可归为芳香族胺类固化剂，是芳香族多元羧酸和环脒(2-苯基-2-咪唑啉)的单盐制备方法是将均苯四 甲酸酐或苯偏三酸酐用水预先水解，形成相应的酸再与等摩尔的2-苯基-2-咪唑啉反应。 2.1.2 多元胺加成物（polyamine-adduct） 多元胺加成物是指多元胺与环氧树脂的加成物在环氧树脂中，多元胺的固化作用是众所周知的但那些低挥 发性的、常温固化的多元胺对粉末涂料是无法应用的。即使是非挥发性的、固态的也会因为活性太高而不能直接应 用因此一般都將多元胺与环氧树脂制成加成物，作为环氧体系的固化剂或固化促进剂这类胺包括：二甲胺、二 乙烯三胺、四乙烯五胺、4,4-二氨基二苯甲胺、1，2-二氨基环已烷及1,4-二氨基环已烷等多元胺加成物固化剂一般 都和咪唑加成物配合，用于低温固化的环氧树脂粉末涂料作为中密度纖维板、木材、塑料等热敏材料的涂膜。也 可用于快速固化的环氧树脂粉末涂料作为卷材、钢筋等防腐涂膜。它们有着越来越广泛的用途 2.1.3 双氰胺类

又名二氰二胺、氰基胍，英文缩写DICY分子量84，白色晶体相对密度1.400@25℃，熔点207~209℃干燥 情况下稳定，能溶于水和乙醇要大于150℃才能与环氧树脂反应，对涂膜不着色且不易泛黄价廉易得。但它的熔 点高且与环氧树脂混溶性差因此反应活性低，需要在200℃下烘烤30min研究发现，▲环氧树脂的固化速度与双 氰胺颗粒细度密切相关因此采用超细双氰胺作固化剂会降低固化温度，缩短固化时间国外有將双氰胺通过气流 粉碎达到<10μm的产品供应市场。▲为了提高双氰胺的反应活性往往在其中加入某些促进剂以加速反应，把它制 成产品就稱加速双氰胺它的促进剂包括咪唑、季铵盐、季