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水性低成本闪光漆的制备与探讨

来源:未知 作者:admin 时间:2020-01-08 点击:
导读:水性闪光涂料作为一种新型的环保涂料,由于其优异的装饰效果而备受人们的关注。本文主要讨论的是一种水性闪光面漆的制备和其性能研究。产品采用丙烯酸树脂作为主要的成膜基质,采用处理后的溶剂型铝粉为效应颜料,将具有核壳结构的丙烯酸乳液引入涂料体系,调整了整个体
水性低成本闪光漆的制备与探讨
胡小锋,邱旭炜,严浩安,王博
(佛山市高明同德化工有限公司,广东佛山528515)

0 引言
传统溶剂型涂料中溶剂的挥发(VOC)是PM2.5 的主要来源之一。传统的溶剂型金属闪光涂料中含有80%左右的VOC,会在涂装过程中排放到大气中,是涂装工业VOC 排放的最主要来源之一。水性金属闪光漆的主要基料之一便是水性丙烯酸树脂。水性丙烯酸树脂在使用中尚有一些问题, 与溶剂性丙烯酸树脂存在较大差距。通过调整流变性能,以及主体树脂对铝粉的润湿性能,可以很方便地控制涂料的流挂、流平、铝粉的沉降、取向、排列等问题, 大大增强了涂料的可施工性,直接缩小了和溶剂型金属闪光涂料的差距。

1 水性闪光漆的基本原理
水性金属闪光底漆之所以具有非凡的装饰效果,是因为该类涂料中加人了金属铝粉或珠光粉等效应颜料。这种效应颜料在涂膜中定向排列,光线照过来后通过各种有规律的反射、透射或干涉,最后人们就会看到有金属光泽的、随角异色的闪光效果。光线照射到涂层表面的反射情况可用图1、图2、图3 来表示。
图 1 普通颜料的漫反射,图 2 金属片状颜料平行反射金属闪光,珠光颜料:平行反射+透射+折射+干涉--珠光效果
但是图2 和图3 基本上都是理想中的定向效果。而溶剂型涂料,由于溶剂挥发速度快,主要是靠漆膜的快速收缩,使金属颜料快速定向才能达到较好的效果,如图4、图5 所示。
湿膜状况下的铝粉排布,溶剂快速挥发之后的铝粉排布
溶剂型闪光漆有很多种提高铝粉定向效果、提高金属感的方法,例如使用快干溶剂、加入CAB、加入硝化棉、加入定向蜡等等。但是水性闪光漆由于自身的特点,水不可能挥发那么快,这些方法都不能使水性金属闪光漆达到溶剂型那样立竿见影的效果。

2 实验部分
2.1 实验原材料以及仪器设备
2AB903W 核壳丙烯酸乳液、3UA49W 丙烯酸改性聚氨酯分散体、WD011 铝粉处理剂:同德化工;铝粉:日本东洋公司;N,N 一二甲基乙醇胺(DMEA)、氨基树脂:市售;乙二醇丁醚:分析纯;去离子水:自制;NDJ-1旋转黏度计、涂-4 杯:广州标格达;W-101 空气喷枪:日本岩田;流变仪:安东帕。

2.2 水性闪光漆制备步骤
首先, 以一定比例将溶剂乙二醇丁醚缓慢加入到一定量的铝粉中,在低剪切速率下搅拌均匀,使其充分混合均匀,备用。其次,将丙烯酸乳液,在低剪切速率下加入PUA 树脂和氨基树脂,使漆液充分混合均匀。然后加入制备好的铝浆,低速搅拌下分散5 ~ 10 min,缓慢搅拌、最后加入10%DMEA, 调节pH 约为8.5,最后, 加水调整漆液黏度(涂-4 杯)为30 ~ 50 s, 过滤,水性金属闪光底色漆配制完成,待喷涂。无论是水性铝粉浆还是水性金属闪光漆的配制,均应在低剪切速率下进行。

2.3 检测方法以及检测结果
本文检测水性闪光漆主要检测最终的铝粉定向性能。目视观察铝粉的排布,正面看白度越高,铝粉定向效果越好;侧面看白度越低,铝粉定向效果越好。使用2AB903W 核壳丙烯酸乳液, 加入树脂量25%左右的丁二醇(BG)溶剂,铝粉定向效果最佳。水性闪光漆在实际应用中绝大部分还是需要罩光的,而且是湿碰湿工艺施工之后,140 ℃、20 min 烘烤进行全性能检测,见表1。
最终配套漆膜的性能检测指标
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