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HAA体系消光新突破

发布时间：

2025-09-24

本文介绍武汉银彩科技有限公司开发的一款新型HAA消光固化剂L2019的评测效果及影响因素，对其优缺点进行评测。L2019HAA消光固化剂产品能有效降低生产成本，实现一次挤出，持续可靠的消光效果，能简化工艺步骤，获得绝佳的涂层表面滑爽度。最低可以做到光泽15度。

HAA体系消光新突破

周少颖胡四军（武汉银彩科技有限公司）

摘要：本文介绍武汉银彩科技有限公司开发的一款新型HAA消光固化剂L2019的评测效果及影响因素，对其优缺点进行评测。L2019HAA消光固化剂产品能有效降低生产成本，实现一次挤出，持续可靠的消光效果，能简化工艺步骤，获得绝佳的涂层表面滑爽度。最低可以做到光泽15度。

一、背景

目前市场上户外粉末涂料主要以TGIC固化体系与HAA固化体系两大类为主。由于TGIC具有潜在遗传毒性和刺激性，欧盟已禁止使用TGIC固化剂，改用HAA固化剂，我国也在逐步减少TGIC使用，作为TGIC的理想替代品，HAA体系已经在户外体系占据着越来越重要的地位。尽管目前HAA体系仍存在着涂膜容易发黄、易产生针孔以及消光困难等问题，但是随着技术的发展，替代TGIC体系已经势在必行。TGIC体系经过多年的发展，消光技术已经非常成熟，常用的消光方法有：填料消光法、蜡系助剂消光法、干混消光、丙烯酸消光固化剂以及复合型物理消光剂等，光泽范围基本覆盖了所有光泽区间；而HAA固化剂与羧基聚酯反应速率快，目前仍然没有合适促进剂能够影响反应速度，因此HAA消光仍然是一个难点。HAA体系消光目前生产上最常用的消光方法是丙烯酸消光固化树脂与HAA搭配制作10%以下光泽粉末涂料，而其他的蜡系消光剂以及填料消光法很难实现40%以下光泽，在10-40%光泽区间仍然是一个难点。目前常用的做10-40%光泽的消光方法主要以干混消光为主，需要单独制作两种反应速度不同的粉末涂料，然后将两种粉末涂料混合均匀，可以获得哑光涂层。HAA体系在没有找到更好的消光途径之前，这不失为一种可行性较高的方法，但是存在着生产工艺复杂、稳定性差，涂膜细腻度差的问题。武汉银彩科技有限公司（以下简称“武汉银彩”）一直也在致力于HAA体系消光方面的研究，目前初步的研究成果为L2019消光固化剂，一次性挤出得到消光涂膜，可以获得15%以上光泽。与共混消光方法相比，L2019消光固化剂可一次性挤出消光，生产工艺更加简易；光泽重现性更好，涂膜流平与细腻度更出色。同样地，L2019消光固化剂仍然还有许多需要完善和改进的方面。本文为我们研究L2019消光固化剂所做的一些工作和整理，总的来看，L2019消光固化剂是一款非常具有潜力的HAA体系消光剂，在环保观念日益深入人心的趋势下，具有较为乐观的市场前景。

二、实验部分

2.1 主要设备和实验仪器

DE-500g万能高速粉碎机（浙江红景天工贸有限公司）； ACM-02 型实验磨粉机（烟台杰程粉末设备有限公司）； TSE26C型双螺杆挤出机（烟台远枫机电设备有限公司）；SLJ-30A型双螺杆挤出机（烟台东辉粉末设备有限公司）；SJ-5 型小型静电喷涂设备、静电喷枪；QCJ漆膜冲击器（常州市伟业涂料机械厂）；DHG-2新型电热恒温鼓风烘箱（泰州市科斯特工业炉有限公司）；光泽仪（广州标格达精密仪器有限公司）；BGD 881/S可程式盐雾腐蚀试验箱（广州标格达精密仪器有限公司）；等等。

2.2 原材料

NH3307、NH3309（广州擎天材料科技有限公司）；GH3326、GH3327、GH2209（浙江光华科技股份有限公司）；9310TG、9510、9309、9331、P9337PR（新中法高分子材料股份有限公司）；SJ4868、SJ5101、SJ4B（安徽神剑新材料股份有限公司）；FL2006（烟台枫林新材料有限公司）；2441-2、2630-2（湛新树脂有限公司）；ZJ9104、ZJ9104DW（安徽正杰科技有限公司）；LR-01（广东银洋树脂有限公司）；L2019消光固化剂、流平剂L88、安息香L307、消泡剂L307B（武汉银彩科技有限公司）；消光硫酸钡、超细硫酸钡（瀚宇新型材料有限公司）；沉淀硫酸钡（陕西富化化工有限责任公司）。

2.3 测试与表征方法

光泽度测定按照国家标准GB/T 9754—2007《色漆和清漆—不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》。抗冲击性能测试按照国家标准GB/T 1732-93.《漆膜耐冲击测定法》。盐雾性能测试按国家标准GB/T1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》。

2.4 粉末涂料及涂层制备

按配方中各种物质的质量配比称取各组份，然后使用粉碎机充分粉碎、预混合均匀，完毕后通过双螺杆挤出机在规定温度下进行熔融挤出，挤出片料经过冷却，再进行粉碎、过筛，然后通过静电喷涂于马口铁板上、热固化成膜，最后对涂膜进行以下各类性能测试。挤出条件：一区100℃，二区110℃。固化条件：200℃*15min。

三、结果与讨论

3.1 在户外聚酯中L2019做不同加量的光泽测试，观察不同的加量对板面的作用以及确定合适的加量范围。

编号	1	2	3	4	5	6
NH3307	55	55	55	55	55	55
L2019	1	2	3	4	5	6
L88	1	1	1	1	1	1
L307B	1	1	1	1	1	1
L307	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
炭黑	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
消钡	41	40	39	38	37	36

光泽	44.0	39.9	24.0	38.7	53.2	57.3
表面	毛糙	毛糙	流平好	流平好	流平好	流平好
正反冲50	反冲微裂	反冲微裂	通过	通过	通过	通过

在户外聚酯中板面光泽随着L2019消光固化剂加量的增加先降低后升高。这是由于L2019消光固化剂在反应体系中同时具有消光和固化的作用，L2019消光固化剂加量少时固化程度不够会导致冲击性能稍差，超过3%后光泽会随着加量的增加而升高，这点与常规的消光剂不一样。最低加量为3%时光泽在25度左右。

3.2 选择一些常见的不同型号户外聚酯测试L2019消光固化剂对不同户外TGIC聚酯和HAA聚酯的消光效果。

TGIC聚酯	中法9310TG	枫林 FL2006	神剑 SJ4868	擎天 NH3309	擎天 NH3307
2019	3%	3%	3%	3%	3%

光泽	26	25	25	27	25
表面	流平好	流平好	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过	通过	通过

TGIC聚酯	光华 GH3326	光华 GH3327	光华 GH2209	湛新 2441-2	银洋 LR-01
2019	3%	3%	3%	3%	3%

光泽	29	27	26	25	15
表面	流平好	流平好	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过	通过	通过

HAA聚酯	正杰ZJ9104DW	正杰 ZJ9104	中法P9337PR	神剑 SJ5101	神剑 4B
2019	3%	3%	3%	3%	3%

光泽	26	31	30	31	29
表面	流平好	流平好	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过	通过	通过

HAA聚酯	中法9510	中法9309	中法9331	湛新2630-2
2019	3%	3%	3%	3%

光泽	28	29	30	24
表面	流平好	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过	通过

通过测试市面上比较常见的一些TGIC聚酯和HAA聚酯，我们发现L2019消光固化剂3%的加量在大部分TGIC聚酯中能做到光泽25度左右，在HAA聚酯中能做到30度左右，其中一款银洋的聚酯最低可以做到15度。这可能是由于聚酯的配方，单体组成以及酸值的大小造成的。但是对同样的体系聚酯，L2019消光固化剂的光泽稳定性还是可以的，对聚酯的适应性比较好。

3.3 随着L2019消光固化剂的增加光泽也随之上升，和常规消光剂的使用方法不一样，为避免在实际使用中出错，L2019消光固化剂可以搭配HAA来配合使用调节消光。

编号	1	2	3	4
NH3307	55	220	220	220
L2019	3	2.5	2	1.5
HAA	/	0.5	1	1.5
L88	1	1	1	1
L307B	1	1	1	1
L307	0.5	0.5	0.5	0.5
炭黑	0.5	0.5	0.5	0.5
消钡	39	39	39	39

光泽	25.0	34.6	41.1	52.9
表面	流平好	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过	通过

用HAA固化剂取代部分L2019消光固化剂后，板面光泽会升高，取代的越多，光泽越高。L2019消光固化剂可以通过部分HAA固化剂取代来调整光泽。

3.4 粉末涂料常用的填料是硫酸钡，又分为天然硫酸钡和合成硫酸钡。又根据不同的工艺、制备方法、纯度、颗粒大小分为消光硫酸钡，超细硫酸钡，沉淀硫酸钡。目前粉末涂料行业常用的是这三类，测试这三类填料对L2019消光固化剂的影响。

	消光钡	超细钡	沉淀钡
光泽	25.7	25.5	25.3
表面	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过

L2019消光固化剂在不同填料里面的消光效果差异不大，因此对填料没有选择性。

3.5 不同的厂家的挤出机由于长径比、设备工艺、挤出螺杆的区别会影响挤出熔融时的效果。测试不同挤出机对L2019消光固化剂光泽的影响。

	1号挤出机长径比24/1	2号挤出机长径比16/1	3号挤出机长经比14/1
光泽	25.5	25.5	24.7
表面	流平好	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过	通过

不同挤出机对L2019消光固化剂光泽影响不大，L2019消光固化剂对不同的挤出机适应性比较好，涂层光泽稳定。

3.6 好多消光剂在冷炉烘烤和热炉烘烤时光泽波动较大，测试L2019消光固化剂冷炉烘烤和正常烘烤的光泽变化。

	冷炉烘烤	正常烘烤
光泽	25.2	25.5
表面	流平好	流平好
正反冲50	通过	通过

L2019消光固化剂冷炉烘烤和正常烘烤光泽波动不大，适应性比较好。

3.7 测试不同挤出温度对L2019消光固化剂光泽的影响。

不同挤出温度
挤出温度	90-100度	100-110度	110-120度
光泽	26.6	26.8	27.5
表面	平整	平整	平整
冲击	正反50	正反50	正反50

不同挤出温度对L2019消光固化剂光泽的影响微乎其微，只有轻微的波动。

3.8 测试几种不同聚酯涂层耐中性盐雾性能。

测试底材为马口铁板，在涂层上划两道交叉的对角线，划痕深度至基材。

匹配聚酯	测试时间（h）	划痕左右2mm	划痕外
NH3307	500	锈蚀宽度2mm，轻微脱落	无异常
GH2209		锈蚀宽度2mm，轻微脱落	无异常
SJ4868		锈蚀宽度3mm，轻微脱落	无异常
9310TG		锈蚀宽度2mm，轻微脱落	无异常

几个聚酯制备的消光涂层耐中性盐雾性能优良，可满足铝型材等行业的应用要求。

四、总结

近些年以来，粉末涂料以其无溶剂、无污染、环保、节能的优势蓬勃发展，随着世界对环保问题的日益重视，TGIC体系被其他体系替代是很有可能的发展趋势。武汉银彩始终秉承环保理念，一直致力于HAA体系消光的研发，L2019消光固化剂在户外HAA体系的可消光性是令人欣喜的。相较于普通HAA干混消光，L2019消光固化剂可一次性挤出消光，工艺流程简单，消光性能稳定，聚酯的适应性广，可获得15%-50%光泽，涂层流平性优异。目前国内工业化生产，武汉银彩还是独一家。

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