宁波志华化学有限公司 夏志中 陈雷光 陈建设
摘要:简述粉末涂料抗静电剂及其应用,着重介绍志华功能性抗静电剂对粉末涂料的改善。
0前言:
粉末涂料的基料是环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等不具备导电能力的聚合物,一般有很高的体积电阻率,在粉末涂料加工的许多场合中,不易消去使之积累的静电荷所产生的很大的负面影响。为了防止粉末产生静电危害,需在粉末涂料加工过程中添加抗静电剂。本文着重介绍粉末涂料抗静电剂及其应用。
1粉末涂料抗静电剂及其原理
抗静电剂主要是一些非离子、离子型表面活性剂的单一化合物或复合物,抗静电剂的原理是利用亲水基在粉末涂膜表面而吸收空气中水汽形成亲电膜或依靠质子传递降低表面电阻。粉末涂料中抗应用的抗静电剂主要有2种:
一种是脂肪酸类化合物,粉末熔点在67℃~70℃,白色粉末,主要通过质子置换发生电荷转移,按粉末配方总量加到0.3%左右,即可改变粉末涂料的表面电阻率。例路博润308粉末用抗静电剂。
一种是耐热性季胺盐类抗静电剂系阳离子型表面活性剂,白色或浅黄色粉末,利用亲水基在粉末涂膜表面而吸收空气中水汽形成亲电膜或依靠质子传递降低表面电阻,主要添加量为0.5~1.0%。例711粉末抗静电剂。
志华抗静电剂K-300基于上述二种主成分是进行复配,更考虑了它的流平性、耐冲击性、附着力等粉末涂料涂料的综合功能。
2志华功能性抗静电剂K-300及应用
志华功能性抗静电剂不仅具有以下静电剂的功能:
⑴ 防止因静电使空气中尘埃吸附在制品是。
⑵ 防止因静电在加工中造成不良后果,例在是印粉、附着不均。
⑶ 产生致电现象引起电离、着火、粉末爆炸等事故
还具有以下功能。
1.具有外部抗静电和内部抗静电的复配综合功能。
2. 与树脂有合适的相容性,相容性太大,抗静电剂在粉末表面迁移太慢,难形成抗静电层;相容性太小,则抗静电剂表面迁移太快,对粉末涂膜外观有影响。
3. 持久的抗静电性能。
4. 对涂膜外观有表面调节作用,促进流平、涂膜印象性好。
志华功能性抗静电剂K-300质量指标如下:
外观:白色粉末
活性成分:≥95%
挥发份:≤0.15%
耐热分解温度:≥300℃
我们采用表1粉末的通用配方,通过调节抗静电剂K-300的量,用表面电阻测定仪对粉末的表面电阻进行测定,同时检测粉末涂膜的其他性能,发现结果见表2抗静电剂加入对涂膜性能的影响。
表1 粉末涂料通用配方
|
原料 |
数量 |
|
聚酯树脂 |
270 |
|
环氧树脂 |
270 |
|
纯流平剂 |
10 |
|
增光剂 |
10 |
|
安息香 |
3 |
|
硫酸钡 |
260 |
|
金红石钛白粉 |
150 |
|
颜料 |
15 |
|
抗静剂k-300 |
0~5 |
表2 抗静电剂加入对涂膜性能的影响
|
抗静电剂加量
(质量分数)% |
体积电阻率
Ω.cm |
涂膜性能 |
|
耐冲击性 |
流平性 |
光泽、印象性 |
|
0 |
1012 |
50 |
一般 |
一般 |
|
0.1 |
1010 |
50 |
一般 |
良 |
|
0.2 |
108 |
50 |
一般 |
良 |
|
0.3 |
107 |
50 |
良 |
优 |
|
0.4 |
106 |
50 |
优 |
优 |
|
0.5 |
105 |
50 |
优 |
优 |
|
0.6 |
105 |
50 |
优 |
优 |
同时我们对德国路博润308粉末用抗静电剂与志华志华功能性抗静电剂K-300进行料比较,配方采用表1,抗静电剂量采用0.3%,结果见表3
表3 抗静电剂比较
|
|
使用后表面电阻 |
上粉率 |
光泽、印象性 |
抗静电持久性 |
|
路博润308抗静电剂 |
106Ω.cm |
有提高 |
无帮助 |
3个月后略上升 |
|
志华抗静电剂K-300 |
106Ω.cm |
有提高 |
有很大帮助 |
6个月内无变化 |
表4 一般粉末带电现象与表面电阻关系:
|
表面电阻/Ω |
>1013 |
1012~1013 |
1010~1012 |
107~109 |
107~104 |
|
带电现象 |
电荷易积蓄 |
带电 |
弱带电 |
不带电 |
不带电(抗静电) |
3结语
终上所述:抗静电剂是粉末中一种必需的助剂,志华华功能性抗静电剂K-300在粉末涂料中应用更具有优势,它不但起到持久的抗静电作用,还具有对粉末涂膜促进作用,是一种新颖高效的多功能抗静电剂。
参考文献:
「1」 南仁植 粉末涂料与涂装实用技术问答, 北京 :化学工业出版社 2004 38-40
「2」 夏晓明 功能助剂 , 北京: 化学工业出版社2004 33-51
「3」 李杰 塑料助剂与配方设计技术 ,北京: 化学工业出版社 2005 298-299