低光泽聚酯粉末涂料硬度探索

低光泽聚酯粉末涂料因高级感和减少光污染受青睐，其消光方式主要有三种：

• 单组分体系添加消光剂：配方简单、涂膜平整，但消光剂成本高；
• 双组分体系消光：无需消光剂、成本低，但工艺繁琐、光泽范围有限；
• 消光填料消光：物理作用消光，效果有限（光泽约 60）。
  

本文选用第一种方式开展实验。

1 实验部分
1.1 实验材料
聚酯树脂 1、2（安徽神剑），聚酯树脂 3（浙江光华）；TGIC（黄山华惠）；消光钡（贵祥）；增硬填料（广州银彩）；流平剂 1（艾斯特伦），流平剂 2、光亮剂（宁波南海）；安息香（扬凡化工）；增硬剂 1（湖北来斯），增硬剂 2（南京天诗），增硬剂 3，增硬剂 4（佛山客临登）；增电剂（东莞索是）；消光剂 1（六安捷通达），消光剂 2（安徽景成）；市售颜料。以上均为工业级材料。

1.2 实验设备
电子天平（BWS-n，佰伦斯）；双螺杆挤出机（TSK 22，烟台杰程）；ACM 微粉碎机（101-3AS，烟台杰程）；静电喷枪（OptiFlex 2，广东南海华美涂装厂）；电热恒温干燥箱（101-3AS，康恒仪器）；膜厚测量仪（QNIX 4500，德国尼克斯）；光泽仪（WGG60-Y4 MN60，科仕佳）；铅笔硬度测试仪（BGD 505，标格达）；冲击仪（QJL，天津市精科材料试验机厂）。

1.3 涂膜制备方法

• 按表 1 基础配方（树脂 55.8%-56.4%、固化剂 3.6%-4.6%、填料 32%-33.2%、助剂 6.8%、颜料 0.8%）配制生料并混合均匀；
• 生料经双螺杆挤出机熔融挤出（螺杆转速 45Hz，下料区 100℃，出料区 105℃）、压片冷却得片料；
• 片料粉碎后制粉，控制粒径 D50 30-35μm；
• 静电喷涂于 150mm×75mm×0.5mm 铝板，膜厚 60-80μm；
• 200℃电热恒温干燥箱保温 10 分钟，冷却后检测性能（检测标准见表 2）。
  

2 结果分析及讨论
2.1 聚酯树脂
选用端羧基聚酯树脂与 TGIC 反应体系（无小分子副产物，流平佳），对比 3 种树脂性能（表 3）：

• 聚酯树脂 2、3 涂膜硬度达 H，优于聚酯树脂 1（HB）；
• 综合成本，选择聚酯树脂 2。
  

2.2 消光剂
2.2.1 消光剂类型选择
对比 2 种消光剂（表 4）：

• 消光剂 2 消耗 TGIC 提升交联密度，硬度达 H-2H，优于消光剂 1（H），故选消光剂 2。
  

2.2.2 消光剂用量
调整消光剂 2 用量（表 5）：

• 3.2%-4.2% 添加量时，光泽达 10% 左右目标值，硬度保持 H-2H。
  

2.3 填料
对比 3 种填料组合（表 6）：

• 消光钡（27%）+ 增硬填料（5%）时，硬度达 2H，流平平整，优于纯消光钡（H-2H）和高比例增硬填料（流平桔皮）。
  

2.4 增硬剂
对比 5 种增硬剂（表 7）：

• 增硬剂 3（非蜡基）使硬度达 2H-3H，对光泽无明显影响（10.2），为最佳选择。
• 
  

3 结语
通过择优选择聚酯树脂、消光剂（消光剂 2，3.2%-4.2%）、填料（消光钡 27%+ 增硬填料 5%）、增硬剂（增硬剂 3），最终制得光泽低、流平好、硬度达 3H 的低光泽聚酯粉末涂料。提高硬度的关键方法：

• 选用高交联密度聚酯树脂；
• 添加消耗 TGIC 的消光剂提升交联密度；
• 适配增硬填料与非蜡基增硬剂。