生產(chǎn)管理知識(shí)_粉末涂料流平劑生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)論文

西北工業(yè)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 1000t/a粉末涂料流平劑生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 姓名：梁博科 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專(zhuān)業(yè)：材料工程 指導(dǎo)教師：李鐵虎;廖列文 20040618 摘要 摘要 粉末涂料是近年來(lái)迅速發(fā)展的 環(huán)保涂料品 種， 在眾多領(lǐng)域中己 經(jīng)廣泛使用。 粉末涂料配方中 加入流平劑， 可以 有效克服施工中的許多弊病， 消除粉末涂料交 聯(lián)固化過(guò)程中 可能出 現(xiàn)的 縮孔、 針 孔、 桔皮等 現(xiàn)象， 改善工件表面涂裝效果， 提 高粉末涂料產(chǎn)品質(zhì)量， 是粉末涂料配方中的重要助劑。目前， 我國(guó)的流平劑的生 產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足粉末涂料生產(chǎn)的需要， 因此， 建設(shè)一定規(guī)模的粉末涂料流平劑生 產(chǎn)裝置對(duì)于我國(guó)粉末涂料的的發(fā)展是十分必要的。 本文根據(jù)我國(guó)粉末涂料的生產(chǎn)需要， 在經(jīng)過(guò)多年 對(duì)粉末涂料及其流平劑的實(shí) 驗(yàn)室研究和生產(chǎn)性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套年產(chǎn) 1 0 0 0噸的粉末涂料流平劑生 產(chǎn)工藝。 本工藝 采用丙 烯酸醋 類(lèi)為基 礎(chǔ)單體， 配合功能性丙 烯酸單體， 以 異丙醇 為溶劑，過(guò)氧化苯甲酞為引發(fā)劑，應(yīng)用溶液聚合法合成三元共聚物液體流平劑; 并根據(jù)用戶(hù)的要求， 配制出固體產(chǎn)品。 同時(shí)較詳細(xì)地進(jìn)行了工藝流程的選擇論證 與研究， 通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的物料與能量衡算進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)與選擇，并對(duì)工藝實(shí) 施的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。 本設(shè)計(jì)所用生產(chǎn)工藝的 特點(diǎn) 為: 在粉末涂料流平劑配方中引 入功能 性單體， 顯 著地提高了 粉末涂料的 流平性和光澤度: 采用連續(xù)滴加單體的加料方式， 使反 應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)， 聚合產(chǎn)物分子量均勻， 產(chǎn)品 流平性能 提高: 采用異丙醇為聚合溶 劑， 提高了分 子量的均勻性， 避免了使 用苯類(lèi)溶劑的 毒性。 本設(shè)計(jì)的 工藝還具有技術(shù)、 生產(chǎn)可行性好，生產(chǎn)操作穩(wěn)定等特點(diǎn)，所生產(chǎn)的粉末涂料流平劑產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定， 使用性能達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的水平。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:粉末涂料的發(fā)展概況，粉末涂料流平劑的作用， 工 藝、生產(chǎn)概況、市場(chǎng)需求情況的綜述: 項(xiàng)目所涉及的粉末涂料生產(chǎn)工藝流程的論 證和選擇; 物料及熱 量衡 算: 生產(chǎn)工藝流程及 控制介紹; 主要設(shè)備選型和工藝尺 寸的計(jì)算; 設(shè)備投資估算; 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。 本設(shè)計(jì)有如下附圖: 生產(chǎn)工藝流 程圖，生產(chǎn)設(shè)備平立面布置圖。 關(guān)鍵詞:粉末涂料:流平劑;生產(chǎn)線:工藝設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 ABS TRACT P o w d e r c o a t i n g d e v e l o p e d r a p i d l y i n r e c e n t y e a r s b e c a u s e i t c a n b e w i d e l y u s e d in m a n y f i e l d s . Mo d a fl o w i s a k i n d o f a d d it i v e o f p o w d e r c o a t i n g s , w h e n a d d e d in t o p o w d e r c o a t i n g s , s u c h b u g s o f p o w d e r c o a t i n g s a s c r i n k l i n g h o l e a n d p i n h o l e c a n b e e l i m i n a t e d , a n d q u a l i t y o f p o w d e r c o a t i n g s c a n b e i m p r o v e d e ff e c t i v e l y a s w e l l . A t p r e s e n t , t h e p r o d u c t i o n o f m o d a fl o w i n o u r c o u n t r y c a n t s a t i s f y t h e n e e d o f p o w d e r c o a t i n g s , i t i s e s s e n t i a l l y f o r d e v e l o p m e n t o f p o w d e r c o a t i n g s i n o u r c o u n t r y t o e s t a b l i s h f a c t o ry t o m a n u f a c t u r e mo d a fl o w. I n t h i s p a p e r , a c c o r d i n g t o t h e n e e d o f p o w d e r c o a t i n g s i n o u r c o u n t ry a n d b a s e d o n t h e s t u d y o n p o w d e r c o a t i n g s a n d mo d a fl o w f o r m a n y y e a r s , t h e p ro d u c t io n d e v i c e a n d t e c h n o l o g y f o r m o d a fl o w w i t h a b i l i t y o f 1 0 0 0 t / a w e r e d e s i g n e d . I n o u r t e c h n o l o g y , 2 - p r o p a n o l w a s u s e d a s s o l v e n t , b e n z o y l p e r o x i d e ( B P O) w a s u s e d a s i n i t i a t o r , l i q u i d m o d a fl o w w e r e s y n t h e s i z e d b y c o p o l y m e r i z e d o f a c r y l a t e a n d a c r y l i c a c i d , a n d s o l i d m o d a fl o w w e r e m a n u f a c t u r e d t o s a t i s f y c o n s u m e r s n e e d . A t t h e s a m e t i m e , t e c h n i c a l c o n d i t i o n s w e r e s t u d i e d , f a c i l i t i e s w e r e d e s i g n e d a n d s e l e c t e d b y w a y o f c a l c u l a t i o n o f e n e r g y a n d m a t e r i a l s d u r in g o f p r o d u c t i o n , a n d b e n e f i t s w e r e a n a l y z e d a s w e l l . T h e t e c h n o l o g y c h a r a c t e r i z e d b y f o l lo w i n g s : f u n c t i o n a l m o n o m e r w a s i n t r o d u c e d i n t o t h e m o d a fl o w t o i m p r o v e l u s t e r a n d m o d a fl o w e f f e c t o b v i o u s l y , m o n o m e r s w e r e c o n t i n u o u s l y a d d e d t o t h e r e a c t o r , r e a c t i o n w a s p l a c i d l y c a r r i e d , a n d t h e m o l e c u l a r w e i g h t o f t h e p r o d u c t i s u n i f o r m ; 2 - p r o p a n o l i n s t e a d o f p o i s o n o u s b e n z e n e w a s u s e d a s s o l v e n t , u n i f o r m i t y o f t h e mo l e c u l a r w e i g h t c a n b e i m p r o v e d . A d d i t i o n a l l y , t h i s t e c h n o l o g y h a s s u c h b e n e f i t s a s s t a b i l i t y o f q u a l i t y , e a s y t o o p e r a t e . T h e m a i n c o n t e n t s o f t h i s p a p e r i n c l u d e : s u m m a r y o f p o w d e r c o a t i n g s , f u n c t i o n s o f mo d a f l o w; s u m ma r i z a t i o n o f t e c h n o l o g y , p r o d u c t i o n a n d d e ma n d o f t h e ma r k e t ; s e l e c t i o n o f t h e t e c h n o l o g y c a l c u l a t i o n o f e n e r g y a n d m a t e r i a l s , i n t r o d u c t i o n o f t h e t e c h n o l o g y , s e l e c t i o n a n d c a l c u l a t i o n o f f a c i l i t i e s ,c a l c u l a t i o n o f i n v e s tm e n t , a n a l y s i s o f e c o n o m i c a n d t e c h n i c a l t a r g e t s . F l o w c h a r t a n d d r a w i n g s o f f a c i l i t i e s a r r a n g e m e n t we r e a f f i l i a t e d K e y w o r d s : P o w d e r C o a t i n g s ; Mo d a fl o w ; P r o d u c t i o n L i n e ; T e c h n o l o g y D e s i g n 論文 的 新 見(jiàn) 解 論文的新見(jiàn)解 粉末涂料流平 劑的 制備的實(shí)驗(yàn)室研究報(bào)道不少， 但是生 產(chǎn)實(shí)施過(guò)程卻少見(jiàn)報(bào) 道， 本論文所做的 工作是 在生產(chǎn)試驗(yàn)的 基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)， 所采用工藝 和 設(shè)計(jì)的的新見(jiàn)解在: ( 1 ) 在粉末涂料流平劑配方中引入功能 性單體，顯著地提高了 粉末涂料的 流平性和光澤度; ( 2 )采用連續(xù)滴加單體的加料方式，使反應(yīng)過(guò)程平穩(wěn)，聚合產(chǎn)物分子量均 勻，產(chǎn)品流平性能提高: ( 3 ) 采用異丙醇為 聚合溶劑， 提高了 分子量的均勻性， 避免了使用苯類(lèi)溶 齊 的毒性，有利于環(huán)保。 第 1 章緒論 第1 章緒論 文獻(xiàn) 綜述 1 .1 ，1 粉末涂料的發(fā)展概況 粉末 涂料是從2 0 世紀(jì)6 0 年代發(fā)展起來(lái)的一 種節(jié)省資源、 節(jié) 省能 源、 無(wú)溶劑 污染的涂料新品種。所以，粉末涂料迅速獲得了廣泛的應(yīng)用， 其應(yīng)用領(lǐng)域包括電 冰箱、 洗衣機(jī)、電 飯?zhí)岬燃矣秒娖鳎?汽車(chē)、 摩托車(chē)、 拖拉 機(jī)、建 筑材料、 金屬家 具以 及 機(jī) 械、 化 工 設(shè) 備的 防 腐 等方 面 i 1 6 1 粉末涂料是一種由 樹(shù)脂、 顏料、填料及添加劑等組成的粉末狀物質(zhì)， 其中作 為主要成膜物質(zhì)的樹(shù)脂組分可以是 一種樹(shù)脂及其固 化系統(tǒng)， 也可以 是幾種樹(shù)脂混 合物。其涂膜具有優(yōu)異的性能，如優(yōu)異的附著力和耐腐蝕性，以及良 好的硬度、 光澤、 柔韌性和抗沖擊強(qiáng) 度等。 粉末涂料還因 其 1 0 0 % 的固 體分， 生產(chǎn)與施工中 無(wú)V o c排放t 有利于環(huán)境保護(hù)， 同時(shí)由于其利 用率高 達(dá) 9 0 % - 9 5 % ， 涂裝周期短， 生產(chǎn)效率高等優(yōu)越性能而廣泛應(yīng)用于家電、 機(jī)械、 電 子、 建筑、 化工、 航天航空、 礦山冶金等各個(gè)領(lǐng)域。成為當(dāng)今涂料工業(yè)發(fā)展較快的品種。 粉末涂料始于 2 0 世紀(jì) 3 0年代后期。 人們用火焰噴涂法把聚乙烯粉末以熔融 狀 態(tài) 涂 覆 到 金 屬 表面 上 ， 這 就 是 粉 末 涂 裝的 開(kāi) 端. 1 9 5 2 年， 德 國(guó)K n a s p a r k G r ie s h e 公 司 的E rc o in G e m m e r 發(fā)明 T 流 化 床浸 涂 法 歸u id z e d B e d S y s te m ) ， 熱 塑 性 粉 末 涂料有了 較快的 發(fā)展。5 0年代是以 熱塑性粉末涂料為主， 在管道防腐和電 絕緣 方面有較多的應(yīng)用。1 9 6 2 年， 法國(guó)S a m e s 公司發(fā)明了靜電 粉末噴涂設(shè)備; 1 9 6 4 年伴隨 著熱固性環(huán)氧粉末涂料的開(kāi)發(fā)和利用，粉末涂料引起了世界各國(guó)的關(guān)注。 從 7 0 年代兩次石油危機(jī)以 后， 粉末涂料作為 省資 源、省能 耗和勞 動(dòng)效率高的新 一代涂料產(chǎn)品，受到各國(guó)涂料生產(chǎn)和使用部門(mén)的充分重視，發(fā)展相當(dāng)迅速。7 0 年代后期 至 8 0 年代初， 歐美對(duì)排放揮發(fā)性有 機(jī)物的限 制法規(guī)不斷 頒布， 粉末涂 料 作為 最 理想 的 品 種 更引 起 世 界 各國(guó) 重 視17 -13 1。 但由 于 粉 末 涂裝 的 裝 飾性 滿(mǎn) 足不 了高裝飾 要求而曾 一度徘徊。 進(jìn)入 9 0 年代后，隨 著裝飾性粉末問(wèn) 世， 粉末涂料 得到極大的發(fā)展。世界粉末涂料市場(chǎng)每年以 1 5 %-2 0 %的速度快速遞增。1 9 9 8 年北美地區(qū)粉末涂料市值達(dá) 9 . 2 億美元， 預(yù)計(jì)到 2 0 0 3 年，該地區(qū)粉末涂料市值 第 1 章緒論 第1 章緒論 文獻(xiàn) 綜述 1 .1 ，1 粉末涂料的發(fā)展概況 粉末 涂料是從2 0 世紀(jì)6 0 年代發(fā)展起來(lái)的一 種節(jié)省資源、 節(jié) 省能 源、 無(wú)溶劑 污染的涂料新品種。所以，粉末涂料迅速獲得了廣泛的應(yīng)用， 其應(yīng)用領(lǐng)域包括電 冰箱、 洗衣機(jī)、電 飯?zhí)岬燃矣秒娖鳎?汽車(chē)、 摩托車(chē)、 拖拉 機(jī)、建 筑材料、 金屬家 具以 及 機(jī) 械、 化 工 設(shè) 備的 防 腐 等方 面 i 1 6 1 粉末涂料是一種由 樹(shù)脂、 顏料、填料及添加劑等組成的粉末狀物質(zhì)， 其中作 為主要成膜物質(zhì)的樹(shù)脂組分可以是 一種樹(shù)脂及其固 化系統(tǒng)， 也可以 是幾種樹(shù)脂混 合物。其涂膜具有優(yōu)異的性能，如優(yōu)異的附著力和耐腐蝕性，以及良 好的硬度、 光澤、 柔韌性和抗沖擊強(qiáng) 度等。 粉末涂料還因 其 1 0 0 % 的固 體分， 生產(chǎn)與施工中 無(wú)V o c排放t 有利于環(huán)境保護(hù)， 同時(shí)由于其利 用率高 達(dá) 9 0 % - 9 5 % ， 涂裝周期短， 生產(chǎn)效率高等優(yōu)越性能而廣泛應(yīng)用于家電、 機(jī)械、 電 子、 建筑、 化工、 航天航空、 礦山冶金等各個(gè)領(lǐng)域。成為當(dāng)今涂料工業(yè)發(fā)展較快的品種。 粉末涂料始于 2 0 世紀(jì) 3 0年代后期。 人們用火焰噴涂法把聚乙烯粉末以熔融 狀 態(tài) 涂 覆 到 金 屬 表面 上 ， 這 就 是 粉 末 涂 裝的 開(kāi) 端. 1 9 5 2 年， 德 國(guó)K n a s p a r k G r ie s h e 公 司 的E rc o in G e m m e r 發(fā)明 T 流 化 床浸 涂 法 歸u id z e d B e d S y s te m ) ， 熱 塑 性 粉 末 涂料有了 較快的 發(fā)展。5 0年代是以 熱塑性粉末涂料為主， 在管道防腐和電 絕緣 方面有較多的應(yīng)用。1 9 6 2 年， 法國(guó)S a m e s 公司發(fā)明了靜電 粉末噴涂設(shè)備; 1 9 6 4 年伴隨 著熱固性環(huán)氧粉末涂料的開(kāi)發(fā)和利用，粉末涂料引起了世界各國(guó)的關(guān)注。 從 7 0 年代兩次石油危機(jī)以 后， 粉末涂料作為 省資 源、省能 耗和勞 動(dòng)效率高的新 一代涂料產(chǎn)品，受到各國(guó)涂料生產(chǎn)和使用部門(mén)的充分重視，發(fā)展相當(dāng)迅速。7 0 年代后期 至 8 0 年代初， 歐美對(duì)排放揮發(fā)性有 機(jī)物的限 制法規(guī)不斷 頒布， 粉末涂 料 作為 最 理想 的 品 種 更引 起 世 界 各國(guó) 重 視17 -13 1。 但由 于 粉 末 涂裝 的 裝 飾性 滿(mǎn) 足不 了高裝飾 要求而曾 一度徘徊。 進(jìn)入 9 0 年代后，隨 著裝飾性粉末問(wèn) 世， 粉末涂料 得到極大的發(fā)展。世界粉末涂料市場(chǎng)每年以 1 5 %-2 0 %的速度快速遞增。1 9 9 8 年北美地區(qū)粉末涂料市值達(dá) 9 . 2 億美元， 預(yù)計(jì)到 2 0 0 3 年，該地區(qū)粉末涂料市值 西北工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 將增至 1 2 .7 億美元。該咨詢(xún)機(jī)構(gòu)還預(yù)測(cè)， 至 2 0 0 3 年北美地區(qū)粉末涂料年均增長(zhǎng) 率為6 . 8 %，日本的年均增長(zhǎng)率為 7 . 3 %， 西歐地區(qū)的增長(zhǎng)率低一些，為 5 . 6 %. 世 界其他地區(qū)則要高達(dá)1 1 . 5 % 1 4 - 1 8 1 . 我國(guó)粉末涂料生產(chǎn)起步較晚，1 9 6 5年由廣州電器科學(xué)研究所和常州絕緣材 料廠率先開(kāi) 展了環(huán)氧絕緣粉末涂料的 研制和生產(chǎn)。上海無(wú)線電二 十四廠于 1 9 6 8 年開(kāi)始了 靜電涂裝的試驗(yàn)， 應(yīng)用于通信產(chǎn)品外殼。 1 9 7 4年原化工 部涂料研究所 開(kāi)展了 環(huán)氧粉末涂料、 聚醋粉末涂料、 粉末涂料流平劑、 節(jié)能粉末涂料等項(xiàng)目 的 研制工作。1 9 8 5年無(wú)錫造漆廠和杭州中法化學(xué)有限公司從英國(guó)、 法國(guó)引進(jìn)成套 的粉末涂料生產(chǎn)線之后， 我國(guó)的粉末涂料生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量提高到了一個(gè)新的 水平。 伴隨著改革開(kāi)放以 來(lái)國(guó)內(nèi)家電 產(chǎn)業(yè)的興起， 我國(guó) 粉末涂料產(chǎn)業(yè)獲得了 空前 的發(fā)展， 產(chǎn)量由1 9 9 0 年的1 2 萬(wàn) t 增 長(zhǎng)到2 0 0 2 年的1 6 萬(wàn) t ， 年均增長(zhǎng)率達(dá)2 4 % , 我國(guó)已成為僅次于美國(guó)的世界第二大粉末涂料生產(chǎn)國(guó)。 我國(guó)粉末涂料產(chǎn)品品種己 形成 1 0 個(gè)大 類(lèi): 裝飾型環(huán)氧、 絕緣環(huán)氧、 防腐型環(huán)氧酚醛、 環(huán)氧丙烯酸花紋型、 聚酷環(huán)氧裝飾型、 環(huán)氧美術(shù)型、 聚酣 / 異氰脈酸三縮水甘油酷、 聚氨酷、半光、 無(wú) 光 及 其 他 功能 性 粉 末 涂 料 ( 包 括 阻 燃 型、 導(dǎo) 電 型 、 耐 熱 型 等 少 9 .25 。 我 國(guó) 的 粉 末 涂料生產(chǎn)廠從 1 9 8 2 年的4 - 5家發(fā)展到目前的 1 0 0 0 家以上，包含了外商獨(dú)資、 中 外合資、 國(guó)有、 民營(yíng)等多種經(jīng)濟(jì)成分。 據(jù)2 0 0 2 年最新統(tǒng)計(jì)， 實(shí)際 年產(chǎn)量在4 0 0 0 t 以上的企業(yè)有1 0 家， 其總 產(chǎn)量約占 全國(guó)產(chǎn) 量的5 0 % ; 年 產(chǎn)量1 0 0 0 4 0 0 0 t 的企 業(yè)約3 5 家:生產(chǎn)量 5 0 0 “ 1 0 0 0 t 的企業(yè)約 5 0 家;其他雖 然也有年產(chǎn) 2 0 0- 3 0 0 t 的 企業(yè)， 但多數(shù)是幾十噸的 小廠， 甚至十幾噸的 家庭作坊t 2 粉 末涂料的一次涂膜厚度可達(dá) 5 0 -5 0 0 u m。 相當(dāng)于溶劑型涂料幾道至幾十道的厚 西北工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 將增至 1 2 .7 億美元。該咨詢(xún)機(jī)構(gòu)還預(yù)測(cè)， 至 2 0 0 3 年北美地區(qū)粉末涂料年均增長(zhǎng) 率為6 . 8 %，日本的年均增長(zhǎng)率為 7 . 3 %， 西歐地區(qū)的增長(zhǎng)率低一些，為 5 . 6 %. 世 界其他地區(qū)則要高達(dá)1 1 . 5 % 1 4 - 1 8 1 . 我國(guó)粉末涂料生產(chǎn)起步較晚，1 9 6 5年由廣州電器科學(xué)研究所和常州絕緣材 料廠率先開(kāi) 展了環(huán)氧絕緣粉末涂料的 研制和生產(chǎn)。上海無(wú)線電二 十四廠于 1 9 6 8 年開(kāi)始了 靜電涂裝的試驗(yàn)， 應(yīng)用于通信產(chǎn)品外殼。 1 9 7 4年原化工 部涂料研究所 開(kāi)展了 環(huán)氧粉末涂料、 聚醋粉末涂料、 粉末涂料流平劑、 節(jié)能粉末涂料等項(xiàng)目 的 研制工作。1 9 8 5年無(wú)錫造漆廠和杭州中法化學(xué)有限公司從英國(guó)、 法國(guó)引進(jìn)成套 的粉末涂料生產(chǎn)線之后， 我國(guó)的粉末涂料生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量提高到了一個(gè)新的 水平。 伴隨著改革開(kāi)放以 來(lái)國(guó)內(nèi)家電 產(chǎn)業(yè)的興起， 我國(guó) 粉末涂料產(chǎn)業(yè)獲得了 空前 的發(fā)展， 產(chǎn)量由1 9 9 0 年的1 2 萬(wàn) t 增 長(zhǎng)到2 0 0 2 年的1 6 萬(wàn) t ， 年均增長(zhǎng)率達(dá)2 4 % , 我國(guó)已成為僅次于美國(guó)的世界第二大粉末涂料生產(chǎn)國(guó)。 我國(guó)粉末涂料產(chǎn)品品種己 形成 1 0 個(gè)大 類(lèi): 裝飾型環(huán)氧、 絕緣環(huán)氧、 防腐型環(huán)氧酚醛、 環(huán)氧丙烯酸花紋型、 聚酷環(huán)氧裝飾型、 環(huán)氧美術(shù)型、 聚酣 / 異氰脈酸三縮水甘油酷、 聚氨酷、半光、 無(wú) 光 及 其 他 功能 性 粉 末 涂 料 ( 包 括 阻 燃 型、 導(dǎo) 電 型 、 耐 熱 型 等 少 9 .25 。 我 國(guó) 的 粉 末 涂料生產(chǎn)廠從 1 9 8 2 年的4 - 5家發(fā)展到目前的 1 0 0 0 家以上，包含了外商獨(dú)資、 中 外合資、 國(guó)有、 民營(yíng)等多種經(jīng)濟(jì)成分。 據(jù)2 0 0 2 年最新統(tǒng)計(jì)， 實(shí)際 年產(chǎn)量在4 0 0 0 t 以上的企業(yè)有1 0 家， 其總 產(chǎn)量約占 全國(guó)產(chǎn) 量的5 0 % ; 年 產(chǎn)量1 0 0 0 4 0 0 0 t 的企 業(yè)約3 5 家:生產(chǎn)量 5 0 0 “ 1 0 0 0 t 的企業(yè)約 5 0 家;其他雖 然也有年產(chǎn) 2 0 0- 3 0 0 t 的 企業(yè)， 但多數(shù)是幾十噸的 小廠， 甚至十幾噸的 家庭作坊t 2 粉 末涂料的一次涂膜厚度可達(dá) 5 0 -5 0 0 u m。 相當(dāng)于溶劑型涂料幾道至幾十道的厚 第 1章緒論 度，減少了多 道噴涂中 產(chǎn)生的二次污染問(wèn) 題，同時(shí)有利于節(jié)能和提高 生產(chǎn)效率; 涂裝操作技術(shù)簡(jiǎn)單， 不需要 很熟練的技術(shù)， 涂膜厚涂時(shí)也不容易產(chǎn)生流掛等弊 病， 容易實(shí)行自 動(dòng) 化流水線涂裝; 不需要像乳溶劑型涂料那樣隨季節(jié)調(diào)節(jié)粘度， 也不需要噴涂后放置一段時(shí)間揮發(fā)溶劑后進(jìn)烘烤爐， 可以節(jié)省涂裝時(shí)間; 粉末 涂料不用溶劑， 是一種有效的 節(jié)能 措施， 因?yàn)榇蟛?分溶劑的 起始原料是石油原油。 減少溶劑的 用量，直接 節(jié)省了 原油的消 耗。 3 .粉末涂料涂膜的缺陷與形成 由于粉末涂料是以固體形式進(jìn)行施工， 依靠加熱使固體成膜劑熔融后形成涂 膜， 同時(shí)進(jìn)行熱固 化的， 所以具有與溶劑型涂 料完 全不同的 流動(dòng)、 成膜、 固化過(guò) 程。 同時(shí)由 于粉末涂料本身固 有的 性能 和特殊的 施工形式， 在成膜后必然存在縮 孔、 針 孔、 魚(yú)眼 、 桔 皮 等 涂 膜 缺陷 3 2 -35 粉末涂料在生產(chǎn)和成膜過(guò)程由 于不存在有助于濕潤(rùn)性和改善涂膜流動(dòng)性的 溶 劑， 導(dǎo) 致 粉 末 涂 料 表 面 缺陷 的 消 除 較 之液 態(tài) 雌劑 型 ) 涂 料 要 難 得 多 。 粉 末 涂 料 的 成 膜 過(guò) 程是 是 通過(guò) 升 溫， 使 其 粉 末 粒 子 熔 融 在 一 起 ( 聚 結(jié) ) ， 進(jìn) 而 流 動(dòng) 、 流 平 ( 成 膜) ，通過(guò)一個(gè)粘性液態(tài)階段潤(rùn)濕底材， 最后化學(xué)交聯(lián)形成更高分子量的涂膜。 在粉末涂料 涂膜形 成過(guò)程中， 由于連 續(xù)涂膜流動(dòng)不足或過(guò)度將會(huì)導(dǎo) 致表面缺 陷的形成， 而這一流 動(dòng)又取決于驅(qū)使流動(dòng)的 表面張力和與此力相反的 施加于 涂膜 中 的 分 子 間 的 相 互 作 用 力 ( 表 現(xiàn) 為 體 系 的 熔 融 粘度 ) 之間 的 差。 對(duì) 于 具 有 優(yōu)良 流動(dòng) 性的 涂層而言， 體系的表面張力應(yīng)盡可能的 高， 熔融粘度應(yīng)盡可能的低。 表面張 力太低和或熔融粘度太高時(shí)， 會(huì)阻 止涂 膜的流 動(dòng)， 導(dǎo)致其流動(dòng)性差而產(chǎn)生桔皮效 應(yīng)等， 而表面張力 太高時(shí)， 成膜過(guò)程中 會(huì)出 現(xiàn)縮孔， 熔融粘度太低會(huì)導(dǎo)致施工時(shí) 邊緣覆蓋性差， 立面流掛。 顯然， 在粉末涂 料的 成膜過(guò) 程中， 受成 膜中參與狀態(tài) 變化成膜物的 高熔融粘度所支配， 并且由 于是以 粉末形式施工， 涂 層中 含有大量 氣體需要逸出， 這樣就必然會(huì)伴隨有一些典型的 表面缺陷 產(chǎn)生， 諸如桔皮、 縮孔、 針孔、縮邊、流掛等。 另一方面由 于粉末涂料的樹(shù)脂相交聯(lián)劑的 固有特性， 且又不含有低表面張力 的溶 劑， 致使其對(duì)底材的 濕潤(rùn)性較之溶劑型涂料也因難得多， 縮孔也會(huì)因 對(duì)底材 的潤(rùn)濕不足而形成。 第 1章緒論 度，減少了多 道噴涂中 產(chǎn)生的二次污染問(wèn) 題，同時(shí)有利于節(jié)能和提高 生產(chǎn)效率; 涂裝操作技術(shù)簡(jiǎn)單， 不需要 很熟練的技術(shù)， 涂膜厚涂時(shí)也不容易產(chǎn)生流掛等弊 病， 容易實(shí)行自 動(dòng) 化流水線涂裝; 不需要像乳溶劑型涂料那樣隨季節(jié)調(diào)節(jié)粘度， 也不需要噴涂后放置一段時(shí)間揮發(fā)溶劑后進(jìn)烘烤爐， 可以節(jié)省涂裝時(shí)間; 粉末 涂料不用溶劑， 是一種有效的 節(jié)能 措施， 因?yàn)榇蟛?分溶劑的 起始原料是石油原油。 減少溶劑的 用量，直接 節(jié)省了 原油的消 耗。 3 .粉末涂料涂膜的缺陷與形成 由于粉末涂料是以固體形式進(jìn)行施工， 依靠加熱使固體成膜劑熔融后形成涂 膜， 同時(shí)進(jìn)行熱固 化的， 所以具有與溶劑型涂 料完 全不同的 流動(dòng)、 成膜、 固化過(guò) 程。 同時(shí)由 于粉末涂料本身固 有的 性能 和特殊的 施工形式， 在成膜后必然存在縮 孔、 針 孔、 魚(yú)眼 、 桔 皮 等 涂 膜 缺陷 3 2 -35 粉末涂料在生產(chǎn)和成膜過(guò)程由 于不存在有助于濕潤(rùn)性和改善涂膜流動(dòng)性的 溶 劑， 導(dǎo) 致 粉 末 涂 料 表 面 缺陷 的 消 除 較 之液 態(tài) 雌劑 型 ) 涂 料 要 難 得 多 。 粉 末 涂 料 的 成 膜 過(guò) 程是 是 通過(guò) 升 溫， 使 其 粉 末 粒 子 熔 融 在 一 起 ( 聚 結(jié) ) ， 進(jìn) 而 流 動(dòng) 、 流 平 ( 成 膜) ，通過(guò)一個(gè)粘性液態(tài)階段潤(rùn)濕底材， 最后化學(xué)交聯(lián)形成更高分子量的涂膜。 在粉末涂料 涂膜形 成過(guò)程中， 由于連 續(xù)涂膜流動(dòng)不足或過(guò)度將會(huì)導(dǎo) 致表面缺 陷的形成， 而這一流 動(dòng)又取決于驅(qū)使流動(dòng)的 表面張力和與此力相反的 施加于 涂膜 中 的 分 子 間 的 相 互 作 用 力 ( 表 現(xiàn) 為 體 系 的 熔 融 粘度 ) 之間 的 差。 對(duì) 于 具 有 優(yōu)良 流動(dòng) 性的 涂層而言， 體系的表面張力應(yīng)盡可能的 高， 熔融粘度應(yīng)盡可能的低。 表面張 力太低和或熔融粘度太高時(shí)， 會(huì)阻 止涂 膜的流 動(dòng)， 導(dǎo)致其流動(dòng)性差而產(chǎn)生桔皮效 應(yīng)等， 而表面張力 太高時(shí)， 成膜過(guò)程中 會(huì)出 現(xiàn)縮孔， 熔融粘度太低會(huì)導(dǎo)致施工時(shí) 邊緣覆蓋性差， 立面流掛。 顯然， 在粉末涂 料的 成膜過(guò) 程中， 受成 膜中參與狀態(tài) 變化成膜物的 高熔融粘度所支配， 并且由 于是以 粉末形式施工， 涂 層中 含有大量 氣體需要逸出， 這樣就必然會(huì)伴隨有一些典型的 表面缺陷 產(chǎn)生， 諸如桔皮、 縮孔、 針孔、縮邊、流掛等。 另一方面由 于粉末涂料的樹(shù)脂相交聯(lián)劑的 固有特性， 且又不含有低表面張力 的溶 劑， 致使其對(duì)底材的 濕潤(rùn)性較之溶劑型涂料也因難得多， 縮孔也會(huì)因 對(duì)底材 的潤(rùn)濕不足而形成。 西北L業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1 . 1 . 4粉末涂料涂膜缺陷的消除 原則上粉末涂料要有兩個(gè)基本條件才能滿(mǎn)足最佳流動(dòng)。 其一要有一種高的表 面張力，當(dāng)?shù)撞谋砻鎻埩πr(shí)， 應(yīng)確保底材的潤(rùn)濕。其二，在界面上的表面張力 與空氣保持局部的均質(zhì)性。 粉末涂料生產(chǎn)工藝不能與濕漆制備相比， 其在粉末涂 料生產(chǎn)過(guò)程中必須加入 一種稱(chēng)為流平劑的助劑， 不加流平劑的粉 末涂料幾乎不能滿(mǎn)足后一條 件。 原因是， 粉末涂料在制 備過(guò)程的混合和混煉中由 于工藝和設(shè)備固 有的 特性， 總會(huì)存在一定 的 局部 均 勻性 ， 而這 種 均 勻 性 與 物 理 特 性 ( 如 表面 張 力 ) 的 局 部 均 勻 性 密 切 相 關(guān)。 粉末涂料不加流平劑不僅流平不好， 而且表面 也很容易產(chǎn)生縮孔。 這種效應(yīng) 被解釋為由 熔化的 粉末涂料漆膜局部表面張力的不同 而引 起的。 粉末涂料在涂漆 底材表面上的 熔化總是 遵循物理規(guī)律， 趨向 較大的表面張力 值， 形成很強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 波 紋表 面 ( 桔 皮 效 應(yīng) ) 。 可以把粉末涂料的成膜過(guò)程分為連續(xù)的聚結(jié)階段和流化階段( 也叫流動(dòng)階 段 ) 。 流 平 不 好， 主 要 產(chǎn) 生 在 涂 料成 膜 和 流 動(dòng) 這 兩 個(gè) 階段 。 在 形 成 縮 孔時(shí) ， 局 部 表面張力差別相當(dāng) 大， 所以 要用特別低的 表面張力才能 將漆膜拉開(kāi)， 縮孔直徑大 都 控 制 在 0 . 1 - l m m 。 這 種 缺陷 大 都 表 現(xiàn) 在 漆 膜 形 成的 第一 階 段 (聚結(jié) 階 段 ) 、 而 且流動(dòng)階段更強(qiáng)。 這種表面效應(yīng)， 實(shí)際上不依賴(lài)于所用的底材， 因此它不作為典 型的底材潤(rùn)濕障礙， 而是作為 極端的 流平障礙。 目 前使用的流平劑是通過(guò)它對(duì)界 面性能的影響起作用: 它對(duì)表面張力的影響 很小， 但能平衡局部差別， 是 均勻流 動(dòng)的前提。 所以在粉末涂料的制造中?？考?入流平劑來(lái)改善涂膜外觀， 消除或減輕桔皮、 縮孔、 針孔、 縮邊 等表面 缺陷。 流 平劑通過(guò)降 低或改變表面張力和界面張力， 降低粉末涂料的 熔融粘度， 以 及通過(guò) 促使固化中 表面張力的均勻化來(lái)消 除涂膜表面缺陷。 在獲 得最終 所需的平整度、 光澤和鮮映 度的最佳表面涂層方面起關(guān)鍵作用。 所以是粉 末涂料 配方中不可缺少 的組分之一。 此外流平劑的 使用還可幫助顏料分散、 涂層中氣體的 釋逸、 避免透 印 ( 污 漬 潛 移 ) 、 改 善 底 材 潤(rùn) 濕 性。 這 些 助 劑 在 很 小的 用 量 下即 會(huì) 產(chǎn)生 明 顯 的 作 用。 5 粉末涂料流平劑 西北L業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1 . 1 . 4粉末涂料涂膜缺陷的消除 原則上粉末涂料要有兩個(gè)基本條件才能滿(mǎn)足最佳流動(dòng)。 其一要有一種高的表 面張力，當(dāng)?shù)撞谋砻鎻埩πr(shí)， 應(yīng)確保底材的潤(rùn)濕。其二，在界面上的表面張力 與空氣保持局部的均質(zhì)性。 粉末涂料生產(chǎn)工藝不能與濕漆制備相比， 其在粉末涂 料生產(chǎn)過(guò)程中必須加入 一種稱(chēng)為流平劑的助劑， 不加流平劑的粉 末涂料幾乎不能滿(mǎn)足后一條 件。 原因是， 粉末涂料在制 備過(guò)程的混合和混煉中由 于工藝和設(shè)備固 有的 特性， 總會(huì)存在一定 的 局部 均 勻性 ， 而這 種 均 勻 性 與 物 理 特 性 ( 如 表面 張 力 ) 的 局 部 均 勻 性 密 切 相 關(guān)。 粉末涂料不加流平劑不僅流平不好， 而且表面 也很容易產(chǎn)生縮孔。 這種效應(yīng) 被解釋為由 熔化的 粉末涂料漆膜局部表面張力的不同 而引 起的。 粉末涂料在涂漆 底材表面上的 熔化總是 遵循物理規(guī)律， 趨向 較大的表面張力 值， 形成很強(qiáng)結(jié)構(gòu)的 波 紋表 面 ( 桔 皮 效 應(yīng) ) 。 可以把粉末涂料的成膜過(guò)程分為連續(xù)的聚結(jié)階段和流化階段( 也叫流動(dòng)階 段 ) 。 流 平 不 好， 主 要 產(chǎn) 生 在 涂 料成 膜 和 流 動(dòng) 這 兩 個(gè) 階段 。 在 形 成 縮 孔時(shí) ， 局 部 表面張力差別相當(dāng) 大， 所以 要用特別低的 表面張力才能 將漆膜拉開(kāi)， 縮孔直徑大 都 控 制 在 0 . 1 - l m m 。 這 種 缺陷 大 都 表 現(xiàn) 在 漆 膜 形 成的 第一 階 段 (聚結(jié) 階 段 ) 、 而 且流動(dòng)階段更強(qiáng)。 這種表面效應(yīng)， 實(shí)際上不依賴(lài)于所用的底材， 因此它不作為典 型的底材潤(rùn)濕障礙， 而是作為 極端的 流平障礙。 目 前使用的流平劑是通過(guò)它對(duì)界 面性能的影響起作用: 它對(duì)表面張力的影響 很小， 但能平衡局部差別， 是 均勻流 動(dòng)的前提。 所以在粉末涂料的制造中?？考?入流平劑來(lái)改善涂膜外觀， 消除或減輕桔皮、 縮孔、 針孔、 縮邊 等表面 缺陷。 流 平劑通過(guò)降 低或改變表面張力和界面張力， 降低粉末涂料的 熔融粘度， 以 及通過(guò) 促使固化中 表面張力的均勻化來(lái)消 除涂膜表面缺陷。 在獲 得最終 所需的平整度、 光澤和鮮映 度的最佳表面涂層方面起關(guān)鍵作用。 所以是粉 末涂料 配方中不可缺少 的組分之一。 此外流平劑的 使用還可幫助顏料分散、 涂層中氣體的 釋逸、 避免透 印 ( 污 漬 潛 移 ) 、 改 善 底 材 潤(rùn) 濕 性。 這 些 助 劑 在 很 小的 用 量 下即 會(huì) 產(chǎn)生 明 顯 的 作 用。 5 粉末涂料流平劑 第 1 章緒論 目 前 用 于 粉末 涂 料 的 流 平 劑 主 要 有 下 列四 類(lèi) 36- 42 : 第 一 類(lèi)是 能 和涂 料 相 容 的 丙烯酸醋長(zhǎng)鏈聚合物， 例如聚丙烯酸丁酷、 聚丙 烯酸異 辛酷、 聚丙 烯酸月桂醋等， 第二類(lèi)是長(zhǎng)鏈有機(jī)硅， 如二甲 基聚硅氧烷、 甲 基苯基硅氧烷等， 第三類(lèi)包括其它 一些有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的流平劑， 如芳香族多梭酸烷基醋、 硬醋酸鋅和氧化鋅等。 第四類(lèi)為含有功能性基團(tuán)的丙烯酸醋類(lèi)共聚物。 其中 第一 類(lèi)主要是在早期的粉末涂料中 使用，由 于其性能單一正在被淘汰; 第二類(lèi)長(zhǎng)鏈有機(jī)硅在早期在粉末涂料中 也有使用， 在粉末涂料中 如果不合理使用 長(zhǎng) 鏈有 機(jī) 硅助 劑 ( 太 活潑 或 太 小 可 配 伍 性 ) 會(huì) 污染 整 個(gè)設(shè) 備 ， 影 響 產(chǎn)品 的 質(zhì) 量， 正 確地 選 擇改 性的 聚 硅氧 烷 ( 可 配 伍性 ， 表 面 活 性 較 小 的 的 硅 酮 ) 可 改 進(jìn) 粉 涂 料 特 性， 而且沒(méi)有污染， 聚硅氧烷的一個(gè)外加性質(zhì)是改善了 涂膜的防滑性。 但是 有機(jī) 硅類(lèi)助劑的最大缺點(diǎn)是價(jià)格高， 使粉末 涂料的成 本增大; 第三類(lèi)由 于其流平性能 較差也很少使用; 第四類(lèi)丙烯酸酷類(lèi)共聚物由 于在合成配方中對(duì)改善粉木涂料的 綜合性能進(jìn)行了考慮， 引 入功能 性的單體進(jìn)行共聚， 使用時(shí)能針對(duì)要改善的 涂料 性能， 通過(guò)調(diào)整共聚單體來(lái)提高粉末涂料的 各種性能， 因 而身受研究者的重視和 生產(chǎn)廠家的青睞。 目 前工業(yè)中使用最流行的體系仍是丙 烯酸酷 類(lèi)聚合 物。 主要原因是它們的 流 平性能良 好， 與粉末涂料常用的樹(shù)脂相容性好， 用超量和受污染的敏感性較之用 聚硅氧烷的要輕， 尤其是價(jià)格上更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 為了 提高粉末涂料的 有關(guān)性能( 與 樹(shù)脂和顏填料的相容性，流平性，光澤等)往往可以用具有不同功能團(tuán)的丙烯酸 醋類(lèi)的共聚物，在共聚物中以丙烯酸丁酷為主，并配合帶不同功能團(tuán)的單體的 2 一乙 基甲基丙烯酸酷、甲 基丙烯酸甲酷、 丙烯酸、甲 基丙 烯酸丁酌、 含酞胺基的 丙烯酸酉 旨 等4 3 -0 5 粉末涂料流平劑的 供貨形式， 對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是非常重要的， 由 于粉末涂料 特 殊的制配工藝， 應(yīng)當(dāng) 優(yōu)先采用有利于粉體均 勻分散及有利于分散 操作工序的粉 狀 物或粒狀物。 因 為考慮到大多 數(shù)流平劑的有效物質(zhì) 在室溫下發(fā)粘， 所以目 前特別 提供了 粉末狀的 配制品， 即 用適當(dāng)?shù)亩栊晕镔|(zhì) 將液體流平劑 先行分散， 然后使用。 例如在粉末涂料中用硅酸或者其他惰性粉體作載體物質(zhì)按有效物含量5 -1 5 %進(jìn) 行分散混合配制的粉體作為母體混合物。 流平劑通常在粉末涂料中僅為粉末總量 的 0 . 5 %一 5 ,0 11 0 . 西北工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1 . 1 . 6 粉末涂料流平劑的研究情況 對(duì)于粉末涂料流平劑國(guó)外的 研究 報(bào)道不多，國(guó)內(nèi)在二十世紀(jì) 9 0 年代起陸續(xù) 有研究報(bào)道。 最早報(bào)道的是以 均聚物為主的 粉末涂料流平劑， 1 9 8 9年北京化工 大學(xué) 趙大慶等以 丙烯酸異辛醋為聚合單體， 過(guò)氧化苯甲 酞為引發(fā)劑， 分別以甲 苯， 二甲苯，四氫吠喃為溶劑合成了粉末涂料用流平劑，經(jīng)噴涂試驗(yàn)表明， 流平劑在 丙烯酸粉末涂料中的 用量 1 %時(shí)， 能使板面無(wú)隕坑和桔皮現(xiàn)象， 光澤度高1 4 1 1隨 后的 研究主要是以 丙烯酸醋的 共聚物為主， 如安徽大學(xué)高分子研究所的 周藝峰等 研究了以 丙烯酸酷丁醋為基礎(chǔ)單體， 與丙烯酸甲 酷和一種功能性合成的 共聚物粉 末涂料流平劑， 這種流平劑對(duì)粉末涂料具有 良 好的相容性，能使固化后的涂層具 有平整、光滑及光澤度高的表面1“ . 1 9 9 7年廣東工業(yè)大學(xué)梁亮等選用以丙烯酸 丁酷為主單體及部分抗老 化性能好的、 鋼性的甲 基丙烯酸酷單體組 成的三元共聚 物， 能有效地消除 粉末 涂料中的縮孔和桔皮， 使涂膜產(chǎn)生較高的光澤 1 3 7 1 。同年 王同華等報(bào)道以丙烯酸乙 酷( E A ) 和丙烯酸異辛醋( L HA ) 混合單體，B P O為引發(fā) 劑， 二甲苯為溶劑進(jìn)行共聚， 按一定按比例將制成的流平劑和 自制的含酞胺基的 微晶蠟熔融混合， 放入壓片機(jī)中 冷卻壓片或粉碎制成了 多功能 流平劑4 3 。 成型品 室溫下為1 0 0 %固 體， 由 于組成中引入了 酞胺極 性基因， 稱(chēng)之為酞胺改 性流平劑。 使用該流平劑可以解決樹(shù)脂 “ 相容性”問(wèn)題使配方具有更廣泛的可調(diào)性。2 0 0 1 年廖列文等選用以丙 烯酸丁醋為主單體及部分抗老化性能好的、 剛 性的甲 基丙烯 酸酷單體和一種功能性單體合 成的三元共聚物粉末涂料流平劑， 其流平性能好， 并能使涂膜產(chǎn)生較高的光澤3 6 1 0 2 0 0 2年北京化工大學(xué)劉亞康等研究以丙 烯酸異 辛酷為基本單體利用雙官能團(tuán)單體甲 基丙烯酸縮水甘油A a ( G MA ) 參加共聚合， 使 流平劑除了能改善板材的表面張力， 使支鏈逸出 涂層表面， 除 起到流平作用， 防 止縮孔外， 還能與 粉末涂料的基料反應(yīng)， 固 化成為一體， 得到的流 平劑流平效果 明顯比 丙烯酸醋均聚物流平劑好， 沒(méi)有縮孔和桔皮現(xiàn)象， 表面極為光滑， 光澤度 有很大的提高， 產(chǎn)品透明 性能 好， 能有效地消除粉末涂料中的縮孔 和對(duì)環(huán) 氧一聚 酩、純聚醋和聚丙烯酸醋粉末涂料都能適用 4 6 1 7 粉末涂料流平劑的生產(chǎn)情況 粉末涂料在我國(guó)經(jīng)過(guò)迅速發(fā)展， 使我國(guó)以成為第二大粉末涂料生產(chǎn)國(guó)， 據(jù)統(tǒng) 西北工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1 . 1 . 6 粉末涂料流平劑的研究情況 對(duì)于粉末涂料流平劑國(guó)外的 研究 報(bào)道不多，國(guó)內(nèi)在二十世紀(jì) 9 0 年代起陸續(xù) 有研究報(bào)道。 最早報(bào)道的是以 均聚物為主的 粉末涂料流平劑， 1 9 8 9年北京化工 大學(xué) 趙大慶等以 丙烯酸異辛醋為聚合單體， 過(guò)氧化苯甲 酞為引發(fā)劑， 分別以甲 苯， 二甲苯，四氫吠喃為溶劑合成了粉末涂料用流平劑，經(jīng)噴涂試驗(yàn)表明， 流平劑在 丙烯酸粉末涂料中的 用量 1 %時(shí)， 能使板面無(wú)隕坑和桔皮現(xiàn)象， 光澤度高1 4 1 1隨 后的 研究主要是以 丙烯酸醋的 共聚物為主， 如安徽大學(xué)高分子研究所的 周藝峰等 研究了以 丙烯酸酷丁醋為基礎(chǔ)單體， 與丙烯酸甲 酷和一種功能性合成的 共聚物粉 末涂料流平劑， 這種流平劑對(duì)粉末涂料具有 良 好的相容性，能使固化后的涂層具 有平整、光滑及光澤度高的表面1“ . 1 9 9 7年廣東工業(yè)大學(xué)梁亮等選用以丙烯酸 丁酷為主單體及部分抗老 化性能好的、 鋼性的甲 基丙烯酸酷單體組 成的三元共聚 物， 能有效地消除 粉末 涂料中的縮孔和桔皮， 使涂膜產(chǎn)生較高的光澤 1 3 7 1 。同年 王同華等報(bào)道以丙烯酸乙 酷( E A ) 和丙烯酸異辛醋( L HA ) 混合單體，B P O為引發(fā) 劑， 二甲苯為溶劑進(jìn)行共聚， 按一定按比例將制成的流平劑和 自制的含酞胺基的 微晶蠟熔融混合， 放入壓片機(jī)中 冷卻壓片或粉碎制成了 多功能 流平劑4 3 。 成型品 室溫下為1 0 0 %固 體， 由 于組成中引入了 酞胺極 性基因， 稱(chēng)之為酞胺改 性流平劑。 使用該流平劑可以解決樹(shù)脂 “ 相容性”問(wèn)題使配方具有更廣泛的可調(diào)性。2 0 0 1 年廖列文等選用以丙 烯酸丁醋為主單體及部分抗老化性能好的、 剛 性的甲 基丙烯 酸酷單體和一種功能性單體合 成的三元共聚物粉末涂料流平劑， 其流平性能好， 并能使涂膜產(chǎn)生較高的光澤3 6 1 0 2 0 0 2年北京化工大學(xué)劉亞康等研究以丙 烯酸異 辛酷為基本單體利用雙官能團(tuán)單體甲 基丙烯酸縮水甘油A a ( G MA ) 參加共聚合， 使 流平劑除了能改善板材的表面張力， 使支鏈逸出 涂層表面， 除 起到流平作用， 防 止縮孔外， 還能與 粉末涂料的基料反應(yīng)， 固 化成為一體， 得到的流 平劑流平效果 明顯比 丙烯酸醋均聚物流平劑好， 沒(méi)有縮孔和桔皮現(xiàn)象， 表面極為光滑， 光澤度 有很大的提高， 產(chǎn)品透明 性能 好， 能有效地消除粉末涂料中的縮孔 和對(duì)環(huán) 氧一聚 酩、純聚醋和聚丙烯酸醋粉末涂料都能適用 4 6 1 7 粉末涂料流平劑的生產(chǎn)情況 粉末涂料在我國(guó)經(jīng)過(guò)迅速發(fā)展， 使我國(guó)以成為第二大粉末涂料生產(chǎn)國(guó)， 據(jù)統(tǒng) 第 1章緒論 計(jì)我國(guó) 2 0 0 2 年粉末涂料的產(chǎn)量達(dá)到 1 6萬(wàn) t 。 按每生產(chǎn)一噸粉末涂料需用流平劑 4 0 公斤計(jì)， 共需消耗6 4 0 0 噸粉末涂料流平劑。 而我國(guó) 粉末涂料廠家使用的 粉末 涂料流平劑還是以 進(jìn)口 為主， 國(guó)內(nèi) 生產(chǎn)粉末涂料流平劑( 特別是生產(chǎn)液體流平劑) 的廠家不多， 僅在浙江奉 化， 江蘇 無(wú)錫等地有為數(shù) 不多的 幾家廠家。 廣東省生產(chǎn) 粉末涂料流平劑的 廠家僅 兩家 左右， 年產(chǎn)不足8 0 0 噸， 而且是以購(gòu)買(mǎi)液流生產(chǎn)固 流為主。 廣東省是我國(guó) 粉末涂料的生產(chǎn)集中 地， 粉末涂料總生產(chǎn)能力占 全國(guó)粉末 涂料流平劑的5 0 %左右， 估計(jì)全省粉末涂料總生產(chǎn)能力在1 0 萬(wàn)噸左右， 年需要 流平劑 ( 固流)產(chǎn)品超過(guò)4 0 0 0 噸。可見(jiàn)在我國(guó)發(fā)展流平劑還是有廣闊的前景。 1 . 1 . 8流平劑的生產(chǎn)工藝概況 傳統(tǒng)的聚丙烯酸酷流平劑在粉末涂料領(lǐng)域中己 成功地應(yīng)用多 年， 其代表性的 品 種 主 要 是 聚 丙 烯 酸 丁 醋、 乙 醋、 月 桂 酸酷 14 71之 類(lèi)的 均 聚 物以 及丙 烯 酸 脂的 共 聚 物。 作為流平劑使用的聚丙烯酸脂大都是一類(lèi)具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。 5 0 一+ 1 0 ) 。外觀為粘稠狀透明或淺色的粘稠液體，液體流平劑由十其強(qiáng)大的粘稠性， 直接應(yīng)用于粉末涂料生產(chǎn)時(shí) 很灘分散。因此，通常制成所謂的 “ 母體混合物 ， ， 用樹(shù)脂 ( 如環(huán)氧樹(shù)脂或聚 脂樹(shù)脂) 或惰性填料 ( 如沉淀B a S 0 4 ，白 碳黑等) 作為 載體吸附或熔融加工冷卻 成固 體后經(jīng)粉碎應(yīng)用。 所以以 固體流平劑為目 標(biāo)產(chǎn)品時(shí) 其生產(chǎn)過(guò)程包括液體流平劑和固體流平劑的生產(chǎn)工藝過(guò)程。 1 . 1 . 8 . 1液體流平劑的生產(chǎn) 液體流平劑的制備過(guò)程為自由 基溶液聚合反應(yīng)， 反應(yīng)是使丙 烯酸酷在烴類(lèi)、芳香類(lèi)、醇 類(lèi)溶劑中，以 過(guò)氧化苯甲 酞等為引發(fā)劑， 在加熱回流下進(jìn)行反應(yīng)， 反應(yīng)完成后經(jīng)先常壓后減壓