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時間：2022/4/3 瀏覽次數：
1、 前言
熱固性粉末涂料由樹脂（成膜物），助劑，顏料，填料等組成。幾乎每一種原料都經過化學合成或加工，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成分，致使在粉末涂料的擠出生產和噴涂烘烤過程中，大家經常發現有冒煙和怪味（異味）,對現場炒作人員健康有明顯的影響，同時對機器設備和作業環境也帶來危害。
大家對于粉末涂料的理解和認識，都認為它是環保性最好的涂料，但實際觀察和分析，目前粉末涂料雖然強調有最低的VOC排放，但粉末在烘烤過程釋放的小分子化合物其數量并不少，且粉末烘烤設備對廢氣的回收通常較少，設備生廠商和噴涂廠家對此不慎重視，致使條件差的噴涂車間經常煙霧彌漫，對口，鼻，眼的刺激相當嚴重。
2、 煙霧產生原因分析
粉末烘烤過程釋放的煙霧（常伴有刺激性氣味），幾乎全部來源于原材料，下面對各類原材料的合成，原料及化學基礎做簡單分析。
首先是樹脂（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苯二甲酸（PTA），經間苯二甲酸（IPA），己二酸（ADA），偏苯三酸酐（TMA）等。
第一步酯化反應在逐步生成大分子的同時放出水，酯化反應采用有機錫催化（含極性強或氣味重的溶劑），酯化不充分或酯化水沒完全排出，將造成縮聚反映的不徹底，因為縮聚是進一步的酯化反應，少量水的存在也會促使部分聚合物水解，同時縮聚后期不通N2，真空時間或真空度不夠，副產品水和未完全反映的酯或酸不能完全被抽走，致使最終產品中殘留有水，原料酯或酸，小分子聚合物等，即所謂易揮發分。
現在市售的聚酯技術指標，物理性能有,外觀，比重，軟化點，TG，色澤和粘度等。化學性能有’酸值，羥值，碘值等，幾乎不檢測或指定揮發分。
另外需要指出的，市場上大量銷售的所謂深色樹脂（黑色，琥珀色或黃色），通常采用PTA落水料或次級品。回收的含PET包裝材料，廢PTA纖維等。原料來源龐雜，尤其時PET包裝類材料中經常含有顏料，潤滑劑，抗氧劑等，樹脂成品色澤差，氣味重，高溫下揮發性怪味大。
環氧樹脂（EpoxyResin），粉末涂料另外一種成膜物，最常用的是雙酚A和環氧氯丙烷（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。
國內銷售最多的是一步水洗法生產的環氧,即E-12,通常稱為604環氧。雖然工藝成熟，但普遍存在縮短反應時間，減少水洗次數，添加白料聚酯等，樹脂中的水分，環氯及許多低聚或水解物，很難清除完全。
第三類樹脂時丙烯酸（ArcylicResin）類聚合物，有時稱為亞克力樹脂，是其英文直譯。類似于本系類樹脂結構的還有部分助劑如流平劑，潤濕促進劑等，在后文中說明。
這里順便分析一下流平劑和潤濕促進劑。
國內通用的流平劑時丙烯酸丁酯的單聚物，潤濕促進劑（通稱增光劑）是丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的雙聚物，引發劑一般選過氧化二本甲酰，溶劑是甲苯或二甲苯。反應結束必須真空抽除溶劑等。
接下來簡要分析固化劑，首先是環氧樹脂固化劑。
(1) 雙氰胺（DICY）具有較高的熔點，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通常揮發性小。加速雙氰胺由雙氰胺和促進劑（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，引入鄰甲苯基，降低熔點和提高與環氧樹脂的相溶性，合成過程由大量的溶劑。更適合裝飾性粉末。
(2) 咪唑和咪唑啉，通常作為固化促進劑，較少作為主固化劑，市售產品因純度不足或后處理問題，烘烤延誤一般比較多。
(3) 酸酐，作為環氧固化劑，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，熔點較低，易揮發和升華，刺激性強。
(4)二酰肼，是一類常用的環氧固化劑，在功能性（絕緣）粉末和裝飾性粉末中經常選用，熔點較高，揮發性小。
(5)有機酚類，作為功能性（管道防腐）粉末固化劑選用，規格很多，因采用雙酚A等原料，揮發分較多。
其次時聚酯樹脂固化劑，端羥基聚酯采用TGIC和HAA固化，端羥基聚酯通常的固化劑時封閉性異氰酸酯。
TGIC（異氰尿酸三縮水甘油酯）是特殊結構的環氧樹脂，揮發份主要有殘留環氧氯丙烷（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，實際是一組混合物，采用的原料較多且復雜，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，由于反應溫度控制和時間的不同，產成品的聚合度差異大，低溫下結晶和脫溶劑不徹底將導致揮發份明顯增多。
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