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原位测量粉末涂料固化的创新技术——Rheolaser Coating

2021-12-16

介绍

粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。它具有无溶剂污染，100%成膜，能耗低的特点。粉末涂料有热塑性和热固性两大类。热固性粉末涂料是以热固性合成树脂为成膜物质，在烘干过程中树脂先熔融，再经化学交联后固化成平整坚硬的涂膜。

粉末涂料固化后比普通的水基涂料更加坚硬，还具有更好的耐化学腐蚀性，但是由于特殊性质在干燥过程需要注意避免橘子皮现象摆1闭。粉末涂料在不同行业均有应用摆2闭，其市场正在快速发展，据估计到2025年粉末涂料将占有整个涂料市场7.2%的比例。

本文主要介绍Rheolaser Coating HT在粉末涂料固化过程中的应用，帮助研发者快速找到粉末涂料的市场机遇：

-测定固化温度:开发低能量（低温固化）固化配方的挑战；

-帮助筛选原料选择和固化过程: 开发绿色环保涂料，符合环境法规；

-优化涂料新配方的性能:性能增强和更佳光泽:

-优化固化时间:研究固化过程

实验方法

使用Rheolaser Coating HT测量四种粉末涂料[3]（环氧树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂和混合样品）在金属板上的固化过程，在三种温度下测试固化过程(125℃，200℃和250℃)。

测试原理

流变仪涂层高温测量基于光学技术，即扩散波光谱（顿奥厂）摆4闭。激光照亮涂层，激光光子穿过涂层一定厚度并与涂层的散射体（粒子、液滴、聚合物…）相互作用。后向散射波由于光子穿过不同光路产生干涉，在相机上形成由亮斑和暗斑组成的图像，称为散斑图像。

散斑图像的波动速度与散射体的运动直接相关，因此与材料的粘弹性性质直接相关。对散斑图像的波动速度分析，可以确定一个特征频率，即微观迁移率（尘顿）。尘顿值越高，散斑图像变化越快，对应于液体样品（粒子快速运动）。相应的，低尘顿值表示散斑图像的慢速变化，代表类固体行为。

例如，图2.补显示了一种液体样品在固定温度下干燥/固化过程。干燥过程分为3个阶段，阶段，液体蒸发；第二阶段，涂层中颗粒堆积排列；第叁阶段，颗粒相互融合行程完整涂层。

因此，Rheolaser Coating可以精确地监测薄膜的形成和涂层的干燥动力学，并获取特征时间点。利用这个技术，我们可以准确的判断一个涂膜的干燥/固化程度。