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SEP环氧色浆在不同固化体系中的工艺适配与选型参数指南
2026-10-20 01:22:50 文献

SEP系列环氧树脂色浆是东莞市蒂森新材料有限公司针对环氧体系着色需求开发的高浓度颜料预分散料体,其在不同固化剂与树脂组合下的工艺适配性,直接决定了地坪、防腐、电子封装和复合材料等下游成品的色相稳定性与力学性能。本文从脂肪胺、聚酰胺、酸酐、潜伏型四类固化剂以及双酚A、双酚F、脂环族、酚醛四类树脂出发,系统给出色浆添加量、分散工艺、固化温度窗口与适用期等可落地的选型参数,帮助配方工程师在短周期内完成工艺匹配。

一、SEP环氧色浆的技术特点与作用机理

SEP环氧色浆是指以双酚A型液体环氧树脂为载体树脂,通过砂磨机将有机或无机颜料预分散至细度≤15 μm的浓色料体,颜料体积浓度(PVC)通常在25%~45%之间,载体树脂环氧值控制在0.48~0.54 eq/100g,与E-51/E-44树脂具有良好的相容性。其作用机理是利用预分散的颜料浆在主树脂中仅需低速搅拌即可均匀分布,避免了干粉颜料直接投料时的润湿不足、返粗与絮凝问题。与传统色膏相比,SEP系列在极性溶剂与无溶剂体系中均保持流变性稳定,不会因固化剂体系切换而出现浮色或析出。

环氧树脂原料样品

图1 低粘度液体环氧树脂样品,作为SEP色浆的主要载体基材

二、应用案例一:脂肪胺固化的环氧地坪体系

在普通工业环氧地坪(E-51+改性脂肪胺固化剂,如650型)中,色浆主要用于中涂层和面涂层着色。东莞市蒂森新材料有限公司的SEP-1XX系列在该体系下推荐添加量为树脂体系总质量的1.5%~3.0%,分散采用400~600 r/min低速搅拌5~8 min即可,过高剪切会引入气泡。固化温度窗口为15~35 ℃,适用期(25 ℃、100 g料)约30~45 min。需要注意的是,部分脂肪胺固化剂呈碱性,若使用酞菁蓝、群青等对pH敏感颜料,应选择SEP耐碱型号,否则会出现色相偏移。

三、应用案例二:聚酰胺固化的防腐涂料体系

聚酰胺固化剂(如650、651)与E-44配合用于重防腐环氧涂料时,体系粘度较高、固化较慢,色浆需要具备更好的润湿兼容性。SEP色浆在该体系下推荐添加量为2.0%~4.0%,分散建议采用高速分散机800~1200 r/min搅拌10~15 min,并在搅拌后静置10 min脱泡。固化条件为常温7 d或60 ℃×2 h后固化,适用期约60~90 min。由于聚酰胺分子中含有酰胺极性基团,色浆中的载体树脂与之发生氢键相容,色相饱和度优于脂肪胺体系,但需注意钛白浆与炭黑浆的比重差异较大,储存时应防止沉降。

涂料高速分散机生产设备

图2 工业高速分散机,用于SEP色浆在主树脂中的二次分散

在实际生产中,分散设备的选择直接影响色浆的最终表现。实验室或小批量生产常用高速分散机,线速度建议控制在18~22 m/s;中批量以上生产可采用平台式双缸分散机,配合真空脱泡功能,可将色浆复配后的气泡残留降至最低。需要强调的是,分散时间并非越长越好——超过20 min的高剪切会使颜料颗粒重新聚集,并导致体系温度升高、粘度下降,反而引起后续固化异常。建议在分散过程中每3 min取样复测细度,达到目标值即停止。

平台式双缸高速分散机

图3 平台式双缸高速分散机,适用于中批量色浆复配与脱泡

四、应用案例三:酸酐固化的电子封装与复合材料体系

酸酐固化剂(甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐)与酚醛环氧或脂环族环氧配合,用于LED封装、IGBT灌封和干式变压器浇注。该体系需高温固化(120~150 ℃),对色浆的耐热性要求苛刻,SEP高温型号(耐温≥220 ℃)在此体系下添加量通常为0.5%~1.5%,分散采用真空行星搅拌机,避免气泡残留。由于酸酐体系固化反应放热峰较宽,色浆中的胺类分散剂需严格控制残留量,否则会加速酸酐开环、缩短适用期。在蒂森SEP产品页中可查询到针对电子级应用的低离子含量(Cl⁻、Na⁺≤10 ppm)专用型号。

涂料自动化生产车间

图3 现代化涂料生产车间,反应釜阵列与自动化灌装线

五、应用案例四:潜伏型固化的粉末环氧与单组分体系

双氰胺、咪唑衍生物等潜伏型固化剂用于单组分环氧胶粘剂与粉末涂料时,体系在常温下稳定、加热后快速固化(160~200 ℃)。SEP色浆在该类体系中需保证常温储存6个月以上不发生增稠或提前凝胶。推荐添加量为1.0%~2.5%,分散在挤出工序完成(双螺杆挤出机,机筒温度90~110 ℃)。需特别注意色浆载体树脂的环氧值与主体树脂偏差≤0.03 eq/100g,避免局部固化度不均导致的色差。

此外,不同环氧树脂类型对色浆的相容性也有显著影响。双酚A型E-51/E-44是最通用的载体基础,SEP色浆与其相容性最佳;双酚F型树脂粘度更低、耐化学性更好,常用于高固含涂料,但需注意色浆在低粘度体系中的沉降倾向;脂环族环氧耐候性优异但极性与双酚A略有差异,建议选用专用改性型号;酚醛环氧耐热性高但反应活性强,色浆添加量应适当降低,避免缩短适用期。在批量切换树脂牌号前,建议先做500 g级小样复测色差与适用期。

多种颜色环氧色浆样品与色卡

图4 SEP系列常用色浆与标准色卡,红、黄、蓝、绿、黑五原色

六、关键选型参数与使用建议

下表汇总了四类固化剂体系下SEP色浆的推荐工艺参数,供配方设计时直接参考:

固化剂体系典型树脂推荐添加量(质量%)分散转速(r/min)分散时间(min)固化温度窗口(℃)适用期(25℃,min)关键注意事项
改性脂肪胺E-51 / E-441.5~3.0400~6005~815~3530~45耐碱性颜料选型
聚酰胺650/651E-442.0~4.0800~120010~1520~30(常温)60~90防钛白/炭黑沉降
甲基四氢苯酐酚醛环氧/脂环族0.5~1.5行星搅拌20~30120~150120~180低离子残留,真空脱泡
双氰胺/咪唑潜伏E-12/E-20固体环氧1.0~2.5挤出分散—160~200>180 d(常温)载体环氧值匹配

性能检测建议参照以下标准:细度按GB/T 6753.1(刮板细度计法),粘度按GB/T 22477(旋转粘度计),适用期按GB/T 7123.1,固化后铅笔硬度按GB/T 6739,色差按GB/T 11186.2(或ASTM D2244)测定ΔE*ab。对于电子级应用,离子杂质含量参照IPC-5704或GB/T 23994附录方法。

七、结论

SEP环氧色浆的工艺适配核心在于"载体树脂匹配+颜料耐温耐pH筛选+分散工艺匹配"三要素。在脂肪胺/聚酰胺常温体系中重点控制添加量与分散剪切,在酸酐/潜伏型高温体系中重点控制离子残留与环氧值偏差。东莞市蒂森新材料有限公司可提供按客户树脂牌号定制的预分散服务,建议在批量投产前完成小样适配与适用期复测。

八、常见问题FAQ

Q1:SEP色浆在聚酰胺体系中储存一周后出现分层,如何处理?
A:分层通常由钛白浆与树脂密度差过大引起。建议将色浆添加量降至2.0%以下,并在主漆中加入0.3%~0.5%气相二氧化硅触变剂,同时定期(每15 d)低速倒罐搅拌5 min,可有效抑制沉降。

Q2:酸酐固化体系使用后色相偏黄,是否为色浆质量问题?
A:色相偏黄主要来自酸酐高温固化时的自然黄变,而非色浆本身。建议选择SEP耐黄变型号(采用耐温≥220 ℃的有机颜料),并将固化工艺调整为120 ℃×2 h+150 ℃×4 h阶梯固化,可降低黄变指数。

Q3:SEP色浆的添加量上限是多少?超过会怎样?
A:常规体系添加量上限建议不超过树脂总质量的5%。超过该值会导致颜料载体树脂比例升高、破坏整体化学计量比,表现为固化后硬度下降、玻璃化温度降低以及表面发粘。

Q4:不同批次SEP色浆色差ΔE*ab控制在多少算合格?
A:按GB/T 11186.2,工业地坪与防腐涂料批次间ΔE*ab应≤1.5;电子封装与汽车内饰外观件应≤1.0。出厂检验每批次均与标准色板比对,超出范围需重新调色。

Q5:如何联系获取SEP色浆的免费样品?
A:可通过东莞市蒂森新材料有限公司官网提交样品申请,注明树脂牌号、固化剂类型、目标色相与应用场景,技术团队将在2个工作日内寄样并附适配建议表。