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功能助剂在高固体分丙烯酸聚氨酯涂料中的应用

来源:未知 作者:admin 时间:2019-08-19 点击:
导读:介绍了一种高固体分丙烯酸聚氨酯涂料的制备工艺及性能测试方法,对比了不同功能助剂(抗流挂助剂、分散剂、流平剂、消泡剂)在涂料中的作用结果,并进行了简单分析,得出结论:(1)随着聚酰胺蜡的增加,抗流挂性明显增大,同时随着触变的增大,消泡剂的量、消泡
功能助剂在高固体分丙烯酸聚氨酯涂料中的应用
王建刚,张国芳,秦铁汉,范增军
(石家庄市油漆厂,石家庄 050086)

0 前言
丙烯酸聚氨酯涂料因其具有优异的装饰性、附着力、机械力学性能、与其他树脂相容性好等性能被广泛应用在汽车、船舶、农业机械、工程器械等诸多领域,是综合性能最佳的涂料品种之一。但是,传统的丙烯酸聚氨酯涂料存在VOC含量高、施工固体分低(要达到要求膜厚,需要多次薄喷)的缺点,不仅VOC挥发量大,污染环境,而且费工,施工周期长。随着环境保护法律法规的日益健全和完善,国家和人民对环境保护理念越来越重视,高VOC含量的涂料将逐渐被行业与市场所淘汰,高固体分涂料在未来市场将占据主要份额。
在高固体分涂料的制备过程中,功能助剂的作用至关重要,本文通过对高固含量丙烯酸聚氨酯用助剂的筛选,制备出一种施工黏度下VOC<420 g/L的丙烯酸聚氨酯涂料,同时耐候性优异、弹性好、施工效率高。在响应国家环保政策的前提下,满足行业客户的需求,具有广阔的市场前景和经济效益。

1 实验部分
1.1 实验原材料及基础配方
色漆组分主要原料:羟基丙烯酸树脂、钛白粉R706、中黄、MA100、分散剂、抗流挂助剂、流平剂、消泡剂、混合溶剂(自制)、异氰酸酯、丁酯、PMA、T-12等。实验原材料信息及基础配方如表1所示。
实验原材料及基础配方
1.2 实验仪器设备
砂磨机,QSM-Ⅱ型,天津市精科联材料试验机有限公司;电热恒温鼓风干燥箱,TST202A-1B,成都特斯特仪器有限公司;多功能搅拌机,U450/80-220,上海微达工贸有限公司;电子天平,TC3K,常熟市双杰测试仪器厂;涂4#黏度计,NDJ-5,上海平轩科学仪器有限公司;数显式比重计,YMS(0.1-5.0),青岛创梦仪器有限公司。
1.3 实验工艺及性能检测
(1)先把部分羟基丙烯酸树脂、抗流挂助剂配料反应釜A,高速搅棒均匀高速搅拌0.5~1.0 h至所需的细度,待用。
(2)慢速搅拌部分树脂、分散剂、溶剂、颜料配料反应釜B,分散均匀后,高速搅拌0.5~1.0 h后,至所需的细度。
(3)将反应釜B中的物料加入反应釜A中,补足剩余树脂、助剂溶剂,低速搅拌30 min,用100目筛网过滤后出料包装。
表2为涂料性能检测方法。
涂料性能检测方法
将涂料的色漆组分和固化剂组分按照质量比5∶1混合均匀后倒入喷漆罐中,调整好喷枪压力和流量,将涂料均匀喷涂在样板,干膜厚度为25 μm、50 μm、80 μm、100 μm等,标准条件下[温度23 ℃,相对湿度(50%±10%)]养护后测试。
2 实验结果与讨论
2.1 抗流挂助剂的选择
高固体分双组分聚氨酯,施工膜厚较高,因此需首先选择合适的抗流挂助剂种类及其合适的添加量。
2.1.1 不同种类抗流挂助剂的筛选
对常用的4种抗流挂助剂进行筛选,参照表1中基础配方设计A、B、C、D 4种实验方案,对制备的涂料进行抗流挂性、触变性、涂膜外观等性能测试,具体测试结果如表3所示。
4种抗流挂助剂测试结果
从表3中可以看出,本实验产品为面漆产品,因此选择对涂膜外观影响较小的聚乙烯蜡和聚酰胺蜡进行实验,聚乙烯蜡虽然触变性较差但可以防止硬沉淀。最后选定聚酰胺类抗流挂助剂配合聚乙烯蜡配合使用。由于普通聚酰胺蜡对温度敏感,易返粗,因此选用了改进品种。
责任编辑:admin
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