SƠN BỘT PHỦ EPOXY
Bột phủ nhựa nhiệt gốc nhựa epoxy, C15H16O2·(C3H5ClO) được sử dụng lâu hơn bất kỳ hệ nhựa nào khác. Điều này bởi vì nhựa epoxy rắn sẵn mua trong khi bột phủ nhựa nhiệt được phát triển và và có sự kết hợp thiết yếu của khối lượng phân tử, nhiệt độ thủy tinh hóa và độ nhớt tan chảy thấp. Ngoài ra, hàng loạt chất đóng rắn ẩn nhiệt phát hiện nên cho phép sự phát triển ổn định, một thành phần của bột phủ. Trước đây có một số nỗ lực phát triển bột phủ dựa trên phương pháp xử lý trộn khô ví dụ như nghiền bi, nhưng các phương pháp này nói chung không có tính kinh tế vì thành phẩm có độ bóng thấp, không nhẵn phẳng và bề mặt không đẹp, đặc biệt là khi trộn với mức độ bột màu và chất độn lớn hơn mức tối thiểu. Những vấn đề này được giải quyết khi bột phủ được xử lý bằng trộn nóng chảy ví dụ như đùn. Loại bột ra đời sớm nhất có gốc là dicyandiamide, một chất đóng rắn ẩn nhiệt. Tuy nhiên, những bột phủ này đóng rắn rất chậm, cần khoảng 15–30 phút ở nhiệt độ 200◦C mới đạt được tính chất cơ lý đầy đủ. Hàng loạt các chất xúc tác cho phản ứng dicyandiamide epoxy được đánh giá nhưng sau nhiều năm thí nghiệm mới chọn được ra là chất Imidazoles, đặc biệt là 2-methyl imidazole. Dicyandiamide có điểm nóng chảy cao và độ hòa tan hạn chế trong nhựa epoxy. Các chất dẫn suất dicyandiamide có phản ứng thay thế chất thơm đã được phát triển, chất này tương thích với nhựa epoxy hơn, dễ phân tán và hoạt tính hơn trong khi vẫn duy trì tính ẩn nhiệtt. Tiêu biểu cho các chất dẫn suất dicyandiamide là o-tolyl biguanide và 6-xylenyl biguanide. Những chất đóng rắn này có hoạt tính cao, tương thích và nóng chảy thấp cũng được chuẩn bị bằng cách cho phản ứng một nhựa epoxy với imidazole dư. Một loại chất đóng rắn khác được phát triển muộn hơn là phenolics mạch thẳng. Những chất này có cấu trúc giống với nhựa epoxy nhưng được kết thúc bằng bisphenol A chứ không phải nhóm epoxide và hàm chứa mức độ lớn bisphenol A tự do.
Bởi vì chúng chỉ có nhóm chức 2, chức năng của nhựa epoxy trong chất liên kết phải được nâng cao, thông thường bằng cách trộng với một nhựa phenol no-volak epoxide hóa để tạo ra một nhóm chức trung bình là 2.5–3.0. Phản ứng epoxy/phenolic hydroxyl tương đối chậm đối với nhiều ứng dụng và vì vậy một chất xúc tác imidazole thường được thêm vào đơn phối liệu. Hầu hết những chất đóng rắn này vẫn được sử dụng cho đến nay trong cả bột phủ epoxy trang trí và chuyên dụng và tạo ra thành phần đóng rắn trong khoảng 10–15 phút ở 180–200◦C hoặc khoảng nhiệt độ thấp từ 15– 20 phút ở 140–180◦C.
Nhiều loại chất đóng rắn khác đã được đánh giá trong pha trộn bột phụ gốc epoxy nhưng chỉ dùng trong các ứng dụng chuyên dụng. Chất đóng rắn nhựa cresol novolak hoặc phenol thông thường có mức độ liên kết ngang cao nhưng tạo ra bột phủ brittle và màu sắc không đẹp. Amines thơm tạo ra các hệ đóng rắn nhanh, hoạt tính cao nhưng ít ổn định cất giữ và có nghi ngại về tính chất an toàn sức khỏe. Dĩ nhiên, amines béo bậc 1 không thể được dùng bởi vì chúng phản ứng trong nhiệt độ môi trường và không thể được phối trộn ở nhiệt độ đùn cao. Dihydrazides cũng được đánh giá nhưng giá cả và chất lượng không hợp lý. Nhiều chất đóng rắn anhydride cũng được xem xét sử dụng nhưng chỉ được dùng trong các đơn phối liệu thương mại. Có thời điểm, trimellitic anhydride được sử dụng làm chất đóng rắn và được kết hợp bởi chất xúc tác là muối hữu cơ kim loại; và được dùng trong các đơn phối liệu có hoạt tính cao, đóng rắn nhanh như những chất được dùng cho sơn phủ cốt thép và đường ống. Tuy nhiên, một số vấn đề về an toàn sức khỏe đã làm cho người ta dần ít sử dụng chất này. Benzophenone tetracarboxylic dianhydride tạo ra bột phủ có tính liên kết ngang cao, có tính kháng nhiệt và kháng hóa chất tốt và được sử dụng trong các ứng dụng chuyên dụng.
Bột phủ epoxy trang trí được sử dụng trong nhiều ứng dụng ví dụ như thiết bị chiếu sáng, thiết bị vườn, tủ điều khiển motor và ô tô, bao gồm những thiết bị bên trong như lò xo xoắn, giảm chấn, bộ phận cơ khí, lốc máy. Loại nhựa có độ nhớt nóng chảy thấp thuộc loại “3” thường được sử dụng trong các ứng dụng trang trí. Nhựa loại “4” và cao hơn có khối lượng phân tử cao hơn và độ nhớt nóng chảy cao hơn thường được sử dụng trong các ứng dụng chuyên dụng như cách điện, chống ăn mòn vì những ứng dụng này yêu cầu sơn dày hơn và độ bao phủ gờ cạnh. Bột epoxy được sử dụng riêng biệt trong cốt thép và đường ống. Trong các ứng dụng trong nhà, bột phủ epoxy phấn hóa dễ dàng và mất độ bóng tuy nhiên nó sẽ bảo vệ chất nền trong nhiều năm
