无树脂色浆在多领域表面涂料中的应用效果,不仅取决于色浆本身的分散稳定性,还与施工工艺参数的优化密切相关。喷涂方式(空气喷涂、无气喷涂、浸涂、辊涂、旋杯静电喷涂)、烘烤固化窗口(温度、时间)、稀释剂与开油水匹配、UV固化能量等参数,直接影响漆膜的外观、性能和生产效率。
东莞市蒂森新材料有限公司的RFNC系列无树脂色浆,以超分散剂稳定体系替代树脂载体,具有低粘度、高固含、广泛相容性等特点,为工艺优化提供了更大的调整空间。本文从施工工艺、固化参数、稀释剂匹配、UV固化能量等维度,系统阐述RFNC色浆在各领域表面涂料中的工艺优化要点与选型参数,为涂料厂和涂装线提供可操作的工艺指导。更多工艺资料可参考蒂森文献栏目。
图1 涂料实验室配方调试,RFNC色浆工艺参数优化需结合小试验证
RFNC无树脂色浆是指不含成膜性树脂载体、以超分散剂锚固基团与溶剂化链段协同稳定颜料颗粒的高浓度分散体。其工艺适配性核心优势在于:(1)体系粘度低(同固含下比传统色浆低40-60%),在高粘度基料中仍能快速分散均匀,适合自动化喷涂的低粘度要求;(2)颜料固含高(50-75%),添加量小,对基料配方体系的稀释效应低;(3)与多种基料相容,同一色浆可在不同施工工艺和固化体系中通用;(4)无树脂载体不引入额外粘度和反应性基团,工艺窗口更宽。
工艺背景:汽车和电动车车身及塑料覆盖件大量采用旋杯静电喷涂(Rotary Bell Atomization),该工艺要求涂料粘度低(涂4杯15-25s)、导电率适中(0.5-2.0 mS/cm)、颜料分散稳定,以确保雾化均匀和上漆率。
RFNC色浆工艺优化要点:
粘度调整:RFNC色浆低粘度特性使2K PU色漆在添加色浆后粘度仍可控,推荐施工粘度涂4杯18-22s(25℃),比传统色浆体系低2-4s,雾化更均匀
导电率控制:RFNC色浆采用非离子型超分散剂,不显著影响涂料导电率,旋杯静电喷涂上漆率稳定在65-75%
喷涂参数:旋杯转速30000-50000 rpm,成型空气0.3-0.5 MPa,静电电压60-90 kV,喷距200-300mm
膜厚控制:色漆膜厚15-20μm,RFNC高着色力使同等膜厚下着色深度提升15%,可适当降低膜厚减少涂料用量
流平与烘烤:流平5-8min后80-90℃烘烤25-30min(2K PU),RFNC不干扰NCO/OH固化,漆膜交联密度正常
工艺背景:3C电子产品外壳广泛采用UV光固化涂料,固化速度快(秒级)、VOC低、漆膜性能优异,但对色浆的UV透过性和相容性要求高。
RFNC色浆工艺优化要点:
UV固化能量:色漆层推荐固化能量600-800 mJ/cm²(中压汞灯)或800-1200 mJ/cm²(LED UV 395nm),RFNC色浆不吸收UV能量,不影响固化深度
色浆添加量:UV体系中RFNC色浆添加量建议3-6%,深色(黑、深蓝)不超过8%,过量可能导致表层固化快、底层固化不足
光引发剂匹配:透明/浅色用184(2-4%),深色用TPO+184复配(各2-3%),RFNC色浆不与光引发剂反应
膜厚控制:UV色漆膜厚15-20μm,RFNC细度≤5μm确保薄涂层无颗粒缺陷
固化后性能:铅笔硬度H-2H,附着力0级,耐钢丝绒(0000#,500g)100次无划痕
图2 自动化喷涂线施工,RFNC低粘度特性适配旋杯静电喷涂工艺
工艺背景:小家电金属外壳和金属卷材涂料常采用浸涂(Dip Coating)和辊涂(Roller Coating)工艺,要求涂料粘度稳定、流平性好、无流挂。
RFNC色浆工艺优化要点:
浸涂工艺:施工粘度涂4杯20-30s(25℃),浸渍时间10-30s,提起速度10-20 cm/s,流平5-10min后160-180℃烘烤15-20min
辊涂工艺:涂料粘度涂4杯40-60s(25℃),辊速比1.2-1.5,膜厚15-25μm,RFNC高固含使辊涂涂料颜料含量充足
稀释剂匹配:热固丙烯酸体系推荐二甲苯:丁醇=7:3或PMA:二甲苯=6:4,RFNC色浆的溶剂化链段在这些溶剂中舒展充分,分散稳定
流挂控制:RFNC色浆低粘度不增加体系触变性,需通过基料流变助剂控制流挂,推荐添加0.2-0.5%气相二氧化硅
| 施工工艺 | 适用领域 | 施工粘度(涂4杯) | 膜厚 | 固化条件 | RFNC推荐添加量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 空气喷涂 | 通用、修补 | 18-25s | 15-25μm | 80-180℃/15-30min | 3-10% |
| 无气喷涂 | 大型工件、防腐 | 30-50s | 40-80μm | 常温/80-120℃ | 5-12% |
| 旋杯静电喷涂 | 汽车、电动车 | 15-22s | 15-20μm | 80-90℃/25-30min | 3-8% |
| 浸涂 | 小家电、五金 | 20-30s | 10-20μm | 160-180℃/15-20min | 4-10% |
| 辊涂 | 金属卷材、板材 | 40-60s | 15-25μm | 180-250℃/30-60s | 5-12% |
| UV光固化喷涂 | 3C电子、家具 | 15-20s | 15-20μm | 600-1200mJ/cm² | 3-8% |
稀释剂匹配参数:
| 涂料体系 | 推荐稀释剂配方 | 溶解度参数范围 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 2K PU(羟基丙烯酸) | 二甲苯:丁醇:BAC=6:2:2 | 18-20 (MPa)^0.5 | 避免醇类过量影响NCO反应 |
| 热固丙烯酸 | 二甲苯:PMA=7:3或S-100#:BAC=6:4 | 18-21 (MPa)^0.5 | 烘烤温度高,需高沸点溶剂 |
| UV光固化 | 不需稀释剂(用活性稀释剂) | — | TPGDA/HDDA调节粘度 |
| 环氧体系 | 二甲苯:丁醇=8:2或丙酮:二甲苯=3:7 | 19-22 (MPa)^0.5 | 避免酮类过量影响固化 |
| CAB体系 | 丁酯:甲苯:丁醇=5:3:2 | 18-20 (MPa)^0.5 | CAB需强溶剂溶解 |
使用建议:(1)任何工艺变更前必须进行小试验证,确认粘度、流平、固化和漆膜性能后再放大生产;(2)RFNC色浆使用前低速搅拌均匀,禁止高速分散(线速度>5m/s),以免超分散剂脱附;(3)旋杯静电喷涂中,定期监测涂料导电率,确保在0.5-2.0 mS/cm范围内;(4)UV固化中,深色漆建议增加固化能量20-30%,确保底层完全固化;(5)浸涂和辊涂中,注意控制涂料温度(20-30℃),温度波动会影响粘度和膜厚。更多工艺参数请访问蒂森官网。
RFNC系列无树脂色浆的低粘度、高固含和广泛相容性,使其在空气喷涂、无气喷涂、旋杯静电喷涂、浸涂、辊涂和UV光固化等多种施工工艺中均具有良好的适配性。通过优化施工粘度、膜厚、固化参数和稀释剂匹配,可充分发挥RFNC色浆的高着色力和优异外观性能,实现稳定、高效的涂装生产。
Q1:RFNC色浆在旋杯静电喷涂中需要调整导电率吗?
A:RFNC采用非离子型超分散剂,对涂料导电率影响小。若导电率偏低(<0.5 ms="">
Q2:UV体系中深色漆固化不完全怎么办?
A:深色漆(黑、深蓝)UV透过性差,建议:①增加固化能量20-30%;②采用TPO+184复配光引发剂;③降低色浆添加量至6%以下;④采用双面固化或增加固化灯数量。
Q3:浸涂工艺中RFNC色浆会导致流挂吗?
A:RFNC色浆本身低粘度不增加触变性,流挂主要由基料体系决定。建议在基料中添加0.2-0.5%气相二氧化硅或聚酰胺蜡流变助剂,控制施工粘度在涂4杯20-30s范围内。
Q4:不同工艺之间可以共用同一种RFNC色浆吗?
A:可以。RFNC无树脂色浆的广泛相容性使其可在2K PU、热固丙烯酸、UV、环氧等多种体系和多种施工工艺中通用,但每种工艺的施工粘度和固化参数需单独优化。