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1、 前言
熱固性粉末涂料由樹(shù)脂（成膜物），助劑，顏料，填料等組成。幾乎每一種原料都經(jīng)過(guò)化學(xué)合成或加工，本身并不是十分純凈的材料，或多或少都有許多小分子易揮發(fā)成分，致使在粉末涂料的擠出生產(chǎn)和噴涂烘烤過(guò)程中，大家經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有冒煙和怪味（異味）,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)炒作人員健康有明顯的影響，同時(shí)對(duì)機(jī)器設(shè)備和作業(yè)環(huán)境也帶來(lái)危害。
大家對(duì)于粉末涂料的理解和認(rèn)識(shí)，都認(rèn)為它是環(huán)保性最好的涂料，但實(shí)際觀察和分析，目前粉末涂料雖然強(qiáng)調(diào)有最低的VOC排放，但粉末在烘烤過(guò)程釋放的小分子化合物其數(shù)量并不少，且粉末烘烤設(shè)備對(duì)廢氣的回收通常較少，設(shè)備生廠商和噴涂廠家對(duì)此不慎重視，致使條件差的噴涂車間經(jīng)常煙霧彌漫，對(duì)口，鼻，眼的刺激相當(dāng)嚴(yán)重。
2、 煙霧產(chǎn)生原因分析
粉末烘烤過(guò)程釋放的煙霧（常伴有刺激性氣味），幾乎全部來(lái)源于原材料，下面對(duì)各類原材料的合成，原料及化學(xué)基礎(chǔ)做簡(jiǎn)單分析。
首先是樹(shù)脂（成膜物），聚酯（PolyeserResin）分為端羧基和端羥基兩類，是粉末涂料的最主要成膜物，常用的多元醇和多元酸經(jīng)酯化和縮聚而成，常用的多元醇如新茂二醇（NPG），乙二醇（EG），一縮乙二醇（DEG）三羥甲基丙烷（tmp）,1.4-丁二醇（BDG），環(huán)己烷二甲醇（CHDM）,丙二醇和丙三醇（甘油）等，常用的多元酸如精對(duì)苯二甲酸（PTA），經(jīng)間苯二甲酸（IPA），己二酸（ADA），偏苯三酸酐（TMA）等。
第一步酯化反應(yīng)在逐步生成大分子的同時(shí)放出水，酯化反應(yīng)采用有機(jī)錫催化（含極性強(qiáng)或氣味重的溶劑），酯化不充分或酯化水沒(méi)完全排出，將造成縮聚反映的不徹底，因?yàn)榭s聚是進(jìn)一步的酯化反應(yīng)，少量水的存在也會(huì)促使部分聚合物水解，同時(shí)縮聚后期不通N2，真空時(shí)間或真空度不夠，副產(chǎn)品水和未完全反映的酯或酸不能完全被抽走，致使最終產(chǎn)品中殘留有水，原料酯或酸，小分子聚合物等，即所謂易揮發(fā)分。
現(xiàn)在市售的聚酯技術(shù)指標(biāo)，物理性能有,外觀，比重，軟化點(diǎn)，TG，色澤和粘度等�；瘜W(xué)性能有’酸值，羥值，碘值等，幾乎不檢測(cè)或指定揮發(fā)分。
另外需要指出的，市場(chǎng)上大量銷售的所謂深色樹(shù)脂（黑色，琥珀色或黃色），通常采用PTA落水料或次級(jí)品�；厥盏暮琍ET包裝材料，廢PTA纖維等。原料來(lái)源龐雜，尤其時(shí)PET包裝類材料中經(jīng)常含有顏料，潤(rùn)滑劑，抗氧劑等，樹(shù)脂成品色澤差，氣味重，高溫下?lián)]發(fā)性怪味大。
環(huán)氧樹(shù)脂（EpoxyResin），粉末涂料另外一種成膜物，最常用的是雙酚A和環(huán)氧氯丙烷（ECH）在NAOH作用下合成。合成工藝分一步法和二步法。一步法主要有三種工藝，即水洗法，溶劑萃取法和溶劑法。兩步法分本體聚合和催化聚合。
國(guó)內(nèi)銷售最多的是一步水洗法生產(chǎn)的環(huán)氧,即E-12,通常稱為604環(huán)氧。雖然工藝成熟，但普遍存在縮短反應(yīng)時(shí)間，減少水洗次數(shù)，添加白料聚酯等，樹(shù)脂中的水分，環(huán)氯及許多低聚或水解物，很難清除完全。
第三類樹(shù)脂時(shí)丙烯酸（ArcylicResin）類聚合物，有時(shí)稱為亞克力樹(shù)脂，是其英文直譯。類似于本系類樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的還有部分助劑如流平劑，潤(rùn)濕促進(jìn)劑等，在后文中說(shuō)明。
這里順便分析一下流平劑和潤(rùn)濕促進(jìn)劑。
國(guó)內(nèi)通用的流平劑時(shí)丙烯酸丁酯的單聚物，潤(rùn)濕促進(jìn)劑（通稱增光劑）是丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的雙聚物，引發(fā)劑一般選過(guò)氧化二本甲酰，溶劑是甲苯或二甲苯。反應(yīng)結(jié)束必須真空抽除溶劑等。
接下來(lái)簡(jiǎn)要分析固化劑，首先是環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。
(1) 雙氰胺（DICY）具有較高的熔點(diǎn)，由石灰氮為原料制成，成品有晶體狀和微粉狀，視具體要求而選擇。DICY通常揮發(fā)性小。加速雙氰胺由雙氰胺和促進(jìn)劑（咪唑或或咪唑啉）混合成，按不同固化速度由須有混合比例。
改性雙氰胺以鄰甲基苯二胍（OTB）位典型，是以雙氰胺為基礎(chǔ)，引入鄰甲苯基，降低熔點(diǎn)和提高與環(huán)氧樹(shù)脂的相溶性，合成過(guò)程由大量的溶劑。更適合裝飾性粉末。
(2) 咪唑和咪唑啉，通常作為固化促進(jìn)劑，較少作為主固化劑，市售產(chǎn)品因純度不足或后處理問(wèn)題，烘烤延誤一般比較多。
(3) 酸酐，作為環(huán)氧固化劑，一般用于功能性粉末中，如鄰苯二甲酸酐，偏苯三酸酐，純苯四甲酸酐，熔點(diǎn)較低，易揮發(fā)和升華，刺激性強(qiáng)。
(4)二酰肼，是一類常用的環(huán)氧固化劑，在功能性（絕緣）粉末和裝飾性粉末中經(jīng)常選用，熔點(diǎn)較高，揮發(fā)性小。
(5)有機(jī)酚類，作為功能性（管道防腐）粉末固化劑選用，規(guī)格很多，因采用雙酚A等原料，揮發(fā)分較多。
其次時(shí)聚酯樹(shù)脂固化劑，端羥基聚酯采用TGIC和HAA固化，端羥基聚酯通常的固化劑時(shí)封閉性異氰酸酯。
TGIC（異氰尿酸三縮水甘油酯）是特殊結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，揮發(fā)份主要有殘留環(huán)氧氯丙烷（ECH）、水、甲醇、低聚物和催化劑（如芐基三苯基氯化鈉）分解物等。
HAA是羥烷基酰胺的通稱，實(shí)際是一組混合物，采用的原料較多且復(fù)雜，如典型的采用丁酮作溶劑，催化劑是KOH和少量的醛類，單體是二乙二醇胺和己二酸二甲脂，由于反應(yīng)溫度控制和時(shí)間的不同，產(chǎn)成品的聚合度差異大，低溫下結(jié)晶和脫溶劑不徹底將導(dǎo)致?lián)]發(fā)份明顯增多。
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