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應(yīng)用案例 | 粉末涂料的固化過程測量

更新時間:2023-02-13      點擊次數(shù):950

粉末涂料的固化過程測量

粉末涂料是一種固態(tài)粉末狀涂料,可用作自流動干粉。粉末涂料分為熱塑性和熱固性兩種,與常規(guī)液態(tài)涂料最大的區(qū)別在于粉末涂料不需要溶劑。使用涂料時先靜電噴涂,然后加熱固化使其可以流動并形成涂層。粉末涂料主要用在金屬(如大型家用電器)、鋁合金型材、汽車摩托車零部件的涂覆上。最常見的成分有聚酯、環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂,在生產(chǎn)涂料的過程中,會加入固化劑、顏料和其他粉末成分,然后將混合物在擠出機中加熱、軋平、破碎成小片、最后研磨成細(xì)粉。

測試條件

溫度范圍:25…300°C

樣品質(zhì)量:約10mg

升溫速率:1K/min,2K/min,5K/min

坩堝類型:高壓密封坩堝

測試氣氛:N2,20ml/min

測試結(jié)果

此類樣品的特殊性在于,如果使用常規(guī)的敞口坩堝測試,樣品固化放熱峰與反應(yīng)過程中產(chǎn)生揮發(fā)物的吸熱峰疊加,可能導(dǎo)致錯誤的數(shù)據(jù)。因此測試時均使用高壓密封坩堝測試。圖中三次測試中,樣品的固化放熱峰溫度在160℃到250℃之間,隨著升溫速率的提高,峰值溫度向高溫測移動。在這三次測試的基礎(chǔ)上,通過動力學(xué)軟件Thermokinetics建立了反應(yīng)動力學(xué)模型,通過模擬計算得出,樣品固化過程為一步反應(yīng)A → B(相關(guān)系數(shù)0.998)。


上述結(jié)果可以用來預(yù)測給定溫度程序下的反應(yīng)進程。例如,將樣品從室溫以10K/min的速率升溫至200℃,并在200℃恒溫,根據(jù)動力學(xué)結(jié)果可以預(yù)測粉末涂料樣品將在47分鐘后固化。動力學(xué)計算及預(yù)測結(jié)果見下圖。

編譯

高星

曾智強


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