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水性聚酯分散体的增稠效应研究

来源:未知 作者:admin 时间:2018-11-07 点击:
导读:研究了常规缔合型增稠剂和羟基丙烯酸水分散体对水性聚酯分散体的增稠效率。结果表明,常规缔合型增稠剂对水性聚酯分散体较难增稠,而羟基丙烯酸一级水分散体和羟基丙烯酸二级水分散体都表现出极佳的增稠效果。相容性实验结果表明,当丙烯酸水分散体的添加量为
水性聚酯分散体的增稠效应研究
冯鹏程,汪凌云,赵 贞,杨 林,金祖胜,程 楠
(武汉双虎涂料有限公司,武汉 430070)

0 前 言
近年来,国家环保部门出台了一系列较为严格的政策和法规,这使得传统溶剂型涂料的市场将不断萎缩,环境友好型涂料技术将蓬勃发展。水性聚酯分散体VOC含量低,各项综合性能优异,可以完全取代溶剂型聚酯树脂体系,是目前在氨基烤漆体系中推广较为成熟的一款水性产品。但是水性聚酯分散体树脂中含有10%~20%的醇醚类助溶剂如丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚等。涂料配方设计时对这类体系的增稠效应具有较大的难度。常规的水性增稠剂如聚氨酯缔合型增稠剂很容易被醇醚类溶剂溶解,打开其缔合网络,使其对水性体系的增稠效果大打折扣;碱溶胀缔合增稠剂对水相增稠效果显著,但是对于高含量助溶剂的水性体系增稠效率并不明显。因此对于水性聚酯分散体的增稠,一般主要采用气相二氧化硅或者膨润土来达到增稠的效果。但这些无机相的增稠剂对最终氨基烤漆涂层的光泽度会有明显的消光效应,因此在设计配方时必须兼顾两方面的影响因素,使得配方设计难度大大提高。
为了使得聚酯氨基烤漆的光泽不降低,同时使得这类涂料具有较好的贮存稳定性和防流挂,本文尝试在水性聚酯分散体中混拼少量羟基丙烯酸水分散体来达到增稠目的。
 
1 实验部分
1.1 实验原料
水性聚酯树脂SH2005W,固含量72%±2%,武汉双虎涂料有限公司;羟基丙烯酸一级水分散体SH7001W,固含量45%±2%,武汉双虎涂料有限公司;羟基丙烯酸二级水分散体SH5005W,固含量42%±2%,武汉双虎涂料有限公司;丙二醇丁醚(PnB),工业级,陶氏化学;N, N二甲基乙醇胺(DMEA),工业级,巴斯夫;聚氨酯缔合增稠剂Acrysol RM-8W,陶氏化学;碱溶胀缔合增稠剂Rheolate150,海名斯-德谦;去离子水(D.W),自制。
1.2 测试样品配方及工艺
将表1的SH2005W水溶性聚酯树脂、PnB、D.W混合后,在分散机搅拌分散均一后,在高速搅拌的条件下,根据不同配方添加要求,缓慢加入羟基丙烯酸一级水分散体SH7001W、羟基丙烯酸二级水分散体SH5005W、增稠剂Acrysol RM-8W和Rheolate150,之后用DMEA调节体系的pH值至8.0~8.5,分散均一后即制得测试样品。制备好的样品消除气泡后密封贮存24 h,进行相容性及黏度测试。
测试样品配方
注:SH7001W添加量(固体分计)分别为SH2005W树脂固体分的5%、10%和20%;SH5005W添加量(固体分计)分别为SH2005W树脂固体分的5%、10%和20%;Acrysol RM-8W和Rheolate150为配方总量的1.00%。
1.3 测试条件
1.3.1 相容性测试
(1)乳液相容性测试:将制备好的测试样品,贮存于40 ℃烘箱中放置30 d,观察样品贮存前和贮存后的状态。
(2)干膜相容性测试:用吸管吸取少量混合水分散体滴在透明玻璃基板上,放置于105 ℃烘箱中烘烤3 h后取出,冷却至室温后观察干膜的透明度。
1.3.2 相对黏度测试
相对黏度测试采用Prorheo-R180流变仪进行,采用非标模式(不考虑流变学原理),即不采用流变仪自带的样品乘具,直接按照测试模式在一次性塑料杯中进行,测试温度为30 ℃,测试模式为变频模式。
 
2 结果与讨论
2.1 常规增稠剂的增稠效应
分别选取了市场通用的聚氨酯缔合增稠剂AcrysolRM-8W和碱溶胀型丙烯酸缔合增稠剂Rheolate150对水性聚酯分散体进行增稠,增稠效率分别见图1和图2。
聚氨酯缔合增稠剂对水性聚酯分散体的增稠效果
碱溶胀型丙烯酸缔合增稠剂对水性聚酯分散体的 增稠效果
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