粉末涂料的固化过程测量
粉末涂料是一种固态粉末状涂料,可用作自流动干粉。粉末涂料分为热塑性和热固性两种,与常规液态涂料最大的区别在于粉末涂料不需要溶剂。使用涂料时先静电喷涂,然后加热固化使其可以流动并形成涂层。粉末涂料主要用在金属(如大型家用电器)、铝合金型材、汽车摩托车零部件的涂覆上。最常见的成分有聚酯、环氧树脂或丙烯酸树脂,在生产涂料的过程中,会加入固化剂、颜料和其他粉末成分,然后将混合物在挤出机中加热、轧平、破碎成小片、最后研磨成细粉。
测试条件
温度范围:25…300°C
样品质量:约10mg
升温速率:1K/min,2K/min,5K/min
坩埚类型:高压密封坩埚
测试气氛:N2,20ml/min
测试结果
此类样品的特殊性在于,如果使用常规的敞口坩埚测试,样品固化放热峰与反应过程中产生挥发物的吸热峰叠加,可能导致错误的数据。因此测试时均使用高压密封坩埚测试。图中三次测试中,样品的固化放热峰温度在160℃到250℃之间,随着升温速率的提高,峰值温度向高温测移动。在这三次测试的基础上,通过动力学软件Thermokinetics建立了反应动力学模型,通过模拟计算得出,样品固化过程为一步反应A → B(相关系数0.998)。
上述结果可以用来预测给定温度程序下的反应进程。例如,将样品从室温以10K/min的速率升温至200℃,并在200℃恒温,根据动力学结果可以预测粉末涂料样品将在47分钟后完全固化。动力学计算及预测结果见下图。
编译:
高星
曾智强
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