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手扫PE透明底漆的研制

来源:长成发新树脂有限公司 作者:李相权 时间:2014-01-02 点击:
导读:合成粘度 ⒘髌叫约训牟槐ズ途埘ィ≒E),并选择合适的助剂制备了一种手扫PE 透明底漆,涂刷无刷痕、缩孔、气泡、针孔。讨论了影响PE 透明底漆涂刷性的因素。
0 前言
PE(不饱和聚酯)透明底漆固体含量高、填充性强,能很好地填充木眼、木缝,不易塌陷,丰满度好,一次涂装可获得较厚涂膜,施工效率高。而且这种底漆干燥迅速、硬度高、打磨性好、表面细滑、附着力佳、不易流挂、耐温变性及耐化学品性好,特别是所用稀释剂中的苯乙烯可参与成膜反应,使得挥发性溶剂大大减少,符合环保要求。其高品质、低耗省时,低污染以及良好的综合性能是一般PU 底漆所无法比拟的,广泛应用于高档家具的涂装。但目前的PE 透明底漆多采用喷涂,不能刷涂,施工操作不便,在刷涂时不易流平,易出现刷痕及针孔等缺陷,不能满足家具厂家的使用要求,限制了其使用。针对这种情况,我们开发出一种PE 透明底漆,不但喷涂性好,而且刷涂性能十分出色,满足了市场的需求。
 
1 实验部分
1.1 原材料
不饱和树脂:自制, 固含量70%~75%,酸值30 mgKOH/g,粘度1 800~2 800 mPa·s(25℃),胶化时间15~25 min ;EFKA 助剂;透明粉;滑石粉;硬脂酸锌;聚酰胺蜡防沉剂;苯乙烯;甲苯;丙酮等,工业品。
 
1.2 涂料制备
涂料配方见表1。
PE 透明底漆配方
1.3 涂料施工
配比:PE 底漆∶蓝水(PE 促进剂)∶白水(PE 引发剂)∶稀释剂=100∶1∶1.2∶50(25℃)。
工艺流程:底材→手刷PU 封闭底漆→打磨→刷涂第1 道PE 底漆→干燥后刷第2 道PE 底漆→打磨→喷涂PU 面漆。
1.4 涂层性能
涂层性能见表2。
涂层性能
2 结果与讨论
2.1 不饱和树脂的制备
不饱和树脂通过在聚酯线型分子链上引入气干性单体,从而克服固化过程中氧阻聚所造成的表里干性不一,容易引起表面发粘的弊病。一般不饱和树脂表面张力大,流动性差,对底材湿润难,流平性不佳,不易消除刷痕,易起缩孔,刷涂性能比较差。我们通过对分子结构的合理设计,采用特殊合成方法,使分子结构排列规整,并有效控制其相对分子质量,使其分布均匀,制得的树脂不但气干性好,易打磨,而且粘度低,流动性佳,消泡性优异,综合性能优良,特别适合做手扫PE 透明底漆。
2.2 助剂的选择
在多孔底材上涂刷油漆,由于刷子的拖动易将空气封闭在漆膜中,加上孔隙内的空气被油漆置换出来上溢,如果空气还没冲出漆膜就表干会形成扉子,冲出漆膜又来不及表面流平则形成针孔和缩孔,造成返工。PE 漆一般漆膜较厚,刷涂时要使漆膜在有效时间内充分流平,消除刷痕,又要求厚膜中的气泡迅速排出漆膜表面不留下任何缺陷,助剂的选择及用量极为关键,通过加入合适的助剂降低成膜时的表面张力,有利于涂膜的流平和消泡。
2.2.1 分散剂
在涂料分散过程中添加分散剂,可以提高分散效率,节省工时,提高储存稳定性,防止填料沉淀,并降低体系粘度,改善对底材的湿润性,促进流平。常用分散剂有EFKA 4010、4050 等。
2.2.2 消泡剂
PE 透明底漆固含量高,极性大,在生产和施工中易带进空气,气泡难逸出,当产生气泡时,泡膜内部的液体很难排出,泡膜厚度减少缓慢,泡的寿命相当长。加上PE 底漆加入蓝白水后易产生气泡,而现在家具厂多用实木及贴木皮底材,存在很多孔隙,当涂刷时孔隙内被置换出的空气及刷子带入的空气易陷入漆膜内,而PE 漆自身粘度大,气泡在涂膜中稳定不易排出,这些因素使得PE 透明底漆极易产生针孔及气泡痕。选择非硅类消泡剂,其表面张力低,扩散渗透性好,不溶于发泡液体,以极小的颗粒均匀分布在发泡液体中,使气泡壁变薄而破裂,有很好的消泡和抑泡效果,和流平剂配合使用,协同作用佳,得到极佳的流平和消泡效果,既可消除配漆时产生的气泡,又可防止在多孔底材上涂刷因气泡产生的针孔和扉子,而且不易产生表面雾化及缩孔等副作用。常用消泡剂有EFKA 2720、2722 等。
2.2.3 流平剂
涂料刷涂后,刚形成的湿膜不平整,有刷痕及接痕,要有一个流平过程。湿膜的流平即是其表层表面张力均匀化的过程。在溶剂挥发过程中,湿膜较厚处溶剂含量较高,因而比薄处容易产生上下对流,以均匀化其所含物质,区间的上下对流引起表层区间的浓度差,从而引起湿膜的表层流动。如果湿膜因溶剂的不断挥发而失去有效流动性,但湿膜表层尚未均匀化时,那么表层流动和上下对流就会被“冻结”而成为表面缺陷。因此,能否形成平整、光滑的涂层,流平剂的选择十分重要。不饱和树脂表面张力大,难湿润底材,涂膜易出现桔皮、刷痕等弊病,选择丙烯酸类流平剂,其有限的相容性可降低涂料与底材间的表面张力,从不饱和聚酯中渗出,渗透到多孔底材中,将细孔中的空气赶出,防止刷涂过程中由于涂料粘度上升阻碍气体排出而引起桔皮、缩孔现象。同时由于它同树脂相容性有限,可以在短时间内迁移到涂膜表面,形成单分子层,改善涂料的表层流动和抑制溶剂的挥发速度,延长流动时间,保证涂膜表面张力均匀化,提高抗缩孔能力,消除刷痕及桔皮等弊病,使涂膜光滑平整,同时不影响层间附着力。常用流平剂有EFKA 3239、3600、3772 等,这些流平剂由于具有高相对分子质量和非极性结构,还有一定的消泡作用。
2.2.4 触变剂
刷涂油漆时,若粘度低、涂膜厚,虽然有助于流平但易产生流挂。粘度高、涂膜薄虽可防止流挂,但不易流平,易产生刷痕,加入触变剂可解决这一问题,既保证涂膜丰满度又有良好的流动性,改善涂料的施工性能。聚酰胺蜡是将脂肪酸酰胺在天然石蜡中乳化产生极性,再放入二甲苯预先膨胀生成的膏状触变剂,它的膨胀结构呈网状,有非常好的强度,储存稳定性好。在不饱和聚酯漆体系中有极佳的防沉效果,可提高涂料的触变性,在涂刷过程中保持适宜粘度,在受到剪切力时网状结构会破坏,粘度下降,使涂料有良好的流动性。当剪切力消除后,网状结构会自行恢复,粘度上升,既保证涂料在一定施工剪切力下有良好地流动性,又保证涂膜一次施工厚度不流挂,同时在涂刷过程中,因涂膜边缘的溶剂挥发较快,导致表面张力不均匀,易使涂料向边缘移动。而这种网状结构能有效阻止涂料移动而形成的厚边,使涂膜均匀,改善工件边角部位的涂装质量,提高劳动生产率。本实验加入0.8% 的聚酰胺蜡,施工效果显著。
2.3 稀释剂
稀释剂是涂料的重要组成部分,不同的挥发速度及溶解力对涂料性能影响很大,合理的挥发速度赋予涂料极佳的流动及流平性,从而改善涂膜外观。良好的溶剂使树脂高分子聚合物充分伸展并相互作用,使涂膜流平。而差的溶剂则使高分子聚合物成球状或线团状,不能充分伸展,使涂膜表面产生桔皮、刷痕,出现小颗粒,涂膜明显不平整。同时溶剂挥发过快,不能充分湿润底材,涂刷后,粘度提高流动性降低,易出现桔皮。苯乙烯在不饱和聚酯漆中既起溶剂作用,同时又是交联单体,在固化过程中能与聚酯线型分子中的双键发生交联。以苯乙烯为主,加入甲苯,丙酮,醋酸乙酯配成的稀释剂不但流平好不易产生刷痕,而且性能较佳。
2.4 刷涂注意事项
(1) 刷子刷毛一定要柔软具弹性,清洁干净。
(2) 漆刷的运行速度应该快慢一致,用力均匀,刷涂时应重叠前一已刷好的条带边缘上,重叠1/3 为宜,以保证涂层均匀。
(3) 刷涂时不应来回涂刷多次,防止起泡或留下刷痕。
(4) 刷涂时应顺着底材的木纹刷半个十字,再交叉刷涂半个十字,最后再顺着木纹刷涂半个十字。
(5) 涂刷的漆膜要求厚薄均匀,并保证施工现场适当通风。
(6) PE 漆配好后,应在18 min 内用完,以防止胶化,涂刷产生颗粒及刷痕。
(7) 刷涂完毕,应立即清洗刷子,使其清洁干净。
 
3 结语
合成了一种相对分子质量适中,分布均匀的不饱和聚酯,具有粘度小、流平性好、易消泡,气干性佳的特点。用这种树脂搭配合适的助剂制备的PE 透明底漆既可喷涂又可手刷,刷涂流平性优异,易消除刷痕,无缩孔、针眼,打磨性好,性能优良,施工方便,能满足广大家具厂的要求,应用前景广阔。
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