0 ]4 ^! C8 e# P( y) w6.醇酸树脂 它是多元醇和多元酸的聚合物。可据原料的不同而分成两类:纯醇酸树脂和改性醇酸树脂。改性醇酸树脂据有较好的附着力,光泽,耐久性,弹性绝缘性。醇酸树脂与胺基树脂混合使用可以使其性能相得益章:胺基树脂起交联固化作用,而醇酸树脂起增塑作用和增加附着力得作用,这样的漆膜比醇酸树脂烘烤后硬度更好,耐碱性,和耐户外持久性也更好。起固化反应: 8 f A) n! W1 C0 x R) K6 x; A
6 i1 Z, C9 O; A* y' y7 G. M& F7. 有机硅树脂 有机硅树脂是以硅氧链为主链的,有优良的耐热性,绝缘性,用它作为涂料有优良的耐热性及绝缘性,耐高低温,耐电晕,耐潮润,耐水,对臭氧,紫外线和大气的稳定性好。 6 u0 v0 Z+ |3 x- f! ^) \- e
二).助剂介绍' x1 U: j5 j$ b/ {1 |1 U
1. 流平剂 是影响涂膜整体黏度的产品。这些产品可以是具有很好溶解力和挥发性所有部份的溶解和混合溶剂,因此而影响流平所需的〞开放〞时间。流平剂还可能是颜料分散剂,它能阻止颜料絮凝,甚至在高颜料浓度情况下,也能产生更多的牛顿流动。 ( g# y2 U. a# d/ H% u涂料经涂布后,当溶剂从涂膜中挥发时,由于在表面形态,温度,表面或接口张力以及密度上存在的差异,涡动液流,其各因素的影响主要表现在以下方面: ( d. x# I6 C( v' ]; R, I0 z8 Y: K1).表面形态 ' F" [4 E* Q7 _6 {9 a+ J. a液体涂膜表面之不规整性的深度和类型会影响流平性.不规整性愈严重,对涂料的流平性要求愈高。表面粗糙度受涂布方法的影响,同时也受底材的粗糙度和粗糙面的厚度影响. 5 M% A+ [* A9 T, t3 R2).湿膜的厚度; O) q0 x- b- i$ r/ [
一般来说,涂膜愈厚,所形成的涂膜表面愈平.然而,厚度也会受到限制的.特别是这样可能导致流挂。' x6 i) V: v5 _
3).黏度 . K. {( ^2 Y4 w5 i4 _. m在涂布厚的流变性是非常重要的,因为重力作用会引发促进流平的剪切力,而”牛顿”流动比”假塑性”流动更好,在垂直涂布中,重力作用因此而产生,黏度的控制就显得至关重要. 7 N5 K; i9 ~" D7 V/ j4).干燥时间. B) H' O, C6 D, F' u$ f5 A
流动还取决于涂膜的干燥时间,也就是涂膜保持流平所需液态的时间,.这一物理性能取决于涂料用溶剂的挥发速度及在其挥发过程中涂料组成的变化.通过控制溶剂的挥发速度可获得合适的流平性.同时,对溶剂的挥发速度的控制,可以决定在涂膜干燥过程中的涂膜黏度的增长.8 G- i* ]+ ?8 i P9 k
5).表面张力 * g: h$ u8 y1 e5 `1 `8 B7 Q# ?形成良好的涂膜最重要的一点,也许是涂料的表面张力与机材表面张力的适当的平衡的保持。 ' T# w! S* n: ]* ?
6).涡动液流 ; T O Y& `$ y& R
涂布后的涂层中,当溶剂从涂膜中挥发时,由于在温度,表面或接口张力以及密度上存在差异,会形成涡动液流.这种流动会造成不规则的,边缘相接的六角形网罗的形成,这也就是Benard蜂窝. ( I W: r, e" d图2.1.1 Benard蜂窝的形成和由此产生的环流 |: r+ d2 q; S% s; O) P$ r 清漆和色漆体系均会发生涡流流动,当涂料黏度低并且涂膜较厚时这种现象更加明显。" E* o# H" V# G! J
常用的流平剂有以下几种:芳烃溶剂,环己醇,十氢萘,松油,二丙酮醇,异佛尔酮,有机硅流体,有机硅添加剂,硅油等; M. W; s. O H) F* K9 J, j% q
2.消泡剂和防泡剂 泡沫的稳定与4个方面的因素的稳定相关:1).介质必需是液体,而且至少由两种物质组成;2)必需有可溶性表面活性剂存在;3)必需产生Marangoni效应;4)必需有凝胶状态表面层形成。其中最常见的问题主要在于:在涂料中表面活性剂的用量过大时产生过多气泡。作者: zfz110119 时间: 2008-8-5 16:43
图2.1.2 表面活性剂稳定泡沫之原因" G6 y' @( A. v' {3 y" a, q
对气泡的任何作用如液体流动,振动,温度的变化等,都会引起受作用区域里表面活性剂浓度的降低,使其比周围的液体的张力大。其张力情形如下所示: 7 d$ K1 ~0 S+ d( f a g; h1 D ! t3 a/ N* ~9 E+ H) v4 N- ^ l9 A图2.1.3 当有可溶剂表面活性剂存在时,液体的逆流(Marangonl)效应 % u. x9 H! L4 r! l5 {消泡剂可阻止或延缓泡沫的形成;消泡剂是能使已形成的泡沫破裂的表面活性剂.基于接口能理论的消泡剂的消泡基本过程为:已吸附的致泡表面活性剂单层,被不致泡的,更附于表面活性的单层取代。消泡剂一般由三个部份组成:活性化合物;扩散剂;载体。用于消泡剂的活性剂主要有:脂肪酸酰胺,高分子量聚合二醇;脂肪酸脂,有机磷酸酯,硅油,疏水性二氧化硅,磺化脂肪酸,高碳醇等* {- L. o; l( ?
3.光和热稳定剂 因为涂层中被发色基团吸收的电磁能量只有一部份通过光物理机制被处置掉,这样,就产生了光降解.光吸收造成的一些主要反应如下.产生游离基的反应因其能够引发光氧化作用而特别有害.* ]& q2 e; q' t* w, Q# T
2 A) Q. B9 W0 m" Y, s; N6 Y, g! U/ A
由Norrish二型裂解反应产生的烯烃物质,比那些未被触及的聚合物更易氧化。 & I' ]( ]& m t所用商品光稳定剂和热抗氧化剂都是直接作用于降解作用过程中的某一步骤: 1.光滤过剂;2.紫外光吸收剂;3.光稳定抗氧化剂;4.受阻酚;5.胺光稳定剂。常用的紫外光稳定剂有以下一些:2,4-二烃基二苯甲酮;2-烃基-4-甲氧基二苯甲酮; 2-烃基-4-异辛基代二苯甲酮等。# T# Q; L5 q2 i) r- m% \
4.增滑剂 有液体和固体两种形态。液体增滑剂通常以有机硅基料,既可使用以溶剂稀释的100%聚二甲基硅氧烷,也可以是一种乳液,后者特别适用于水性体系。这类有机硅最终会导致干涂膜产生缩孔和桔皮,因此务必慎用。有机硅趋向于迁移到涂层表面,因而它很有可能集中在涂层暴露于空气的一面,这样涂层的另一面也会受到影响,一致附着力丧失。有机硅可赋于涂层表面极好的润滑性,同时也使涂层柔韧性和耐损伤性稍有改善。 : `& c' b* L) d& H J7 I3 g5.防潮剂 又称防白剂,它是由挥发速度慢的高沸点溶剂(如酯类,酮类)配成.将它加到硝基漆,过氧乙烯漆等挥发性漆中可以防止涂膜发白或发生针孔等疵病.在潮湿的条件下(相对湿度70%以上),空气中的水蒸气较多,在硝基漆等挥发性涂料溶剂挥发成膜时,由于挥发成膜时,由于挥发速度太快,使漆表面润湿速度迅速降低,空气中的水蒸气就凝聚在涂层表面.因水与溶剂不溶,立即变成白色雾状,这就是”泛白”.加入防潮剂,提高溶剂沸点,使挥发速度减慢,防止漆膜出现泛白现象。 B$ q2 |% O( o6.增韧剂 它与成膜物质的高聚物混合以增加漆膜的柔韧性和附着力.其机理是有两种说法:一是胶凝学说,认为造成极性高聚物的刚性是由于在高聚物分子间有一定间隔的交联,构成网状,蜂窝型结构.极型增韧剂进入,破坏了极性基团或氢键形成的许多范德华力交联点,使结构变形而不断裂开来.减少了刚性;二是润滑学说,增韧极进入非极性高聚物中使分子间距增大,在分子间形成润滑剂.当高聚物受力变形时高聚物分子运动方便,减少了分子间的摩擦力。理想增韧剂必需具备以下性能:能与成膜物质很好均匀的融合,对颜料有很好的润湿性能,对漆膜软化作用小,弹性好,光泽和附着力大,不易挥发,耐热性耐寒性好,不溶于水,无毒无嗅等.常用的增塑剂有苯二甲酸二乙酯, 苯二甲酸二丁酯, 苯二甲酸二戊酯,磷酸三丁酯等。; A2 a7 S% {, K$ ?- I
7.聚合分散剂 是通过一种叫做空间稳定化的机制稳定胶体的. 在一个胶态体系中,必需使聚合物层吸附在离子表面上,然后,根据热力学方面的原因,使离子保持分离的状态.因此,一种聚合物分散剂的结构必需能满足两个非常不同的要求1)分子中所含有的聚合物链能够在所要求的溶剂或树脂溶液中发挥空间稳定化的作用.(2)它必需能够强烈吸附在离子表面上.许多共聚物/官能化聚合物构型能有效分散剂就是因为他们很好的满足了上述两个要求.下图就是通过官能团或聚合物链段锚定在其表面上的.$ N8 Q* O X) f+ I: A: q, ^
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图2.1.4 官能化聚合物和共聚物构型造成成分散系的空间稳定化0 Q p$ X, L% I1 C
其锚定机制有三个:1.通过产生分散离子的衍生物来锚定;2.通过荷电不均匀表面正负荷电锚定基团;3.通过溶剂不溶性聚合物嵌段的锚定.这三种机制的图示如下: * ]. N! \7 X D" f; Y% e* M / z' I( i+ a0 T7 y8 j图2.1.5 三种锚定机制 x; [4 A! J e2 ^+ V* U聚合分散剂的组成根据不同制造商的产品的不同用途,有其特有的配方.如Solsperse的一种分散剂成份为:松香水(200号溶剂汽油)体系,钛白TR92,R-CR2,芳香烃,酯,或酮溶剂体系,复合丙烯酸共聚物等. 9 g9 M3 X, f# i三).溶剂介绍7 W6 I' u. M. x& N; r
大多数涂料都是显液态黏稠状态,都用溶剂作为分散介质.在成膜后溶剂挥发掉,不存留在漆膜中.初看起来,溶剂对涂料的质量不会有很大影响.实际上,溶剂对基料的溶解能量,挥发速度等因素对于干涂料在生产,储存,施工及漆膜的光泽,附着力,表面状态等多方面性能都存在较大的影响。涂料用溶剂一般为混合溶剂,由三大部分组成,即真溶剂、助溶剂和稀释剂。酯类、酮类等溶剂既能溶解硝酸纤维素,也能溶解合成树脂,如丙烯酸树脂,是真溶剂,芳香烃及氯烃是合成树脂的真溶剂,硝酸纤维的非溶剂(稀释剂)。醇类是硝酸纤维素的助溶剂,合成树脂的非溶剂(稀释剂),但对于含高羟基、羧基等极性基团的合成树脂,醇类又是真溶剂。脂肪烃(石油溶剂)不能溶解一般的丙烯酸树脂(除侧链烷基碳链较长的聚合物)。' ^, x, _- J+ ?9 N {4 K
涂料对溶剂的要求首先要具有良好的溶解性,适当的挥发速度,其次要求溶解具有稳定性,不和油漆发生作用。另外,要求使用溶剂毒性小,安全,没有刺激性和难闻的气味等。6 P3 @ q! Y) R; G9 ]8 e9 p. I
1.溶剂的分类和常用溶剂的性能: 涂料用溶剂按其来源分大致可分为四类:植物系溶剂,煤焦系溶剂,石油系溶剂,合成系溶剂。 ]# @ [7 s' G: e, w% l
1).植物系溶剂 由松树的分泌物松脂中,经蒸馏可得松节油,是传统的油漆溶剂,很早就用在油基漆中,具有很好的流平性,其沸程140~180oC。从松节油中蒸去所含α-蒎烯后得剩余部份,其沸程与性能与松节油相似,系无色到微黄色油状液体,用在油漆中具有防结皮的作用,现在由于来源较少,在涂料中使用不多。. r6 o5 w: Y) h1 Q; [( e
2).煤焦系溶剂 由煤焦油蒸馏而得,也有的来自煤气生产时所得到的副产物。主要品种为苯,甲苯和二甲苯。沸程分别为79~81oC,105~115oC和134~145oC,沸点更高的产品有200号焦划溶剂(沸程140~180oC)。 2 ^8 {% j; `9 |* q9 L; c T苯,甲苯多用在硝基漆中作稀释剂,与酯类溶剂配合使用,重苯,重质苯用在沥青漆中。200号焦化溶剂用于醇酸树脂,氨基漆等。9 ~5 N5 B- F8 T" K1 D7 f! q
二甲苯有邻位,对位,同位三种异构体,为涂料工业中最大用量的煤焦系溶剂。既可用于常温干燥涂料,也可用于烘干漆中。如果加进10~30%正丁醇配合,可提高其溶解能力,广泛用于各种烤漆中。二甲苯是醇酸树脂漆,氯化橡胶漆以及沥青漆用的主要溶剂。3 c; j9 k+ w- d1 f) r; ]9 C+ V) z
3).石油系列溶剂 将石油原油进行减压蒸馏可得到汽油,煤油和柴油等产品,各溜份的名称,沸程,烃类含碳数目及主要用途如下表:4 d* {3 X! m( c; C/ b
6 z. Z" z) ?5 u
表2.1.2 各溜份的名称,沸程,烃类含碳数目及主要用途 9 N9 `* _- P0 e: y w; U8 C1 a5 V馏分 产品名称 沸程 所含烃类的 产品用途 . Q9 f0 q9 h) w# S' e" Y! p' e7 F 碳数5 u" U& v& x- S- G; z
石油气 40oC以下 C1~C4 燃料,化工原来 1 L3 a' i# ?6 {# j! x$ t 粗汽油 石油醚 40~60oC C5~C6 溶剂 / S/ h1 R) \4 H- R) b! M: E (石脑油) 汽油 60~205oC C7~C12 内燃机燃料,溶剂- J! g% y# F, q3 j9 I$ k+ i+ [2 f
溶剂油 130~200oC C8~C11 橡胶及油漆的溶剂/ ]* Y X t8 ]6 T
煤油 航空煤油 150~245oC C10~C15 飞机燃料,合成洗涤剂原料5 R7 a `, p5 L& F/ z$ ~2 Q
煤油 160~315oC C10~C18 工业洗涤用油 & ]/ B& M# Q' X" l9 B 轻油 轻柴油 180~350oC C12~C19 柴油机燃料, r# \8 w5 s( p3 m