网站导航 进入旧版 English

涂料技术

反应性微凝胶的制备及在涂料中的应用

时间:2011-03-07 13:25:37 来源: 作者:小辉 点击:
为解决“高固”和“低粘”这一矛盾,人们采取了很多措施。常用的方法有:控制相对分子质量及其分布(合适的引发剂及浓度、提高反应温度、引入链转移剂);降低玻璃化温度;减少官能团并降低其极性;调整溶剂体系等,其中以控制相对分子质量作为主要手段,但同时又引出了许多问题。首先,降低相对分子质量减小了体系粘度,提高了施工性能,同时流挂问题也一并出现;其次,随着相对分子质量的下降和聚合物相对分子质量分布的不均匀性,增加了涂膜中未聚合的残留物,影响涂膜性能。“高固”和“低粘”的矛盾并未从根本上得到解决。反应性微凝胶的特殊结构使其在解决这一问题上具有独到的优势。由于具有紧密的内交联结构,难以在溶剂中溶胀,使得胶粒间及胶粒与分散介质间的作用力小,其分散体的粘度比一般的聚合物溶液要低得多。因此,反应性微凝胶有利于提高涂料固含量,同时保持体系的低粘度,在高固体分涂料中有广泛的应用。反应性微凝胶在高固体分涂料中主要用于改善涂料的抗流挂性。以溶液聚合、分散聚合等方法合成的反应性微凝胶可直接加入到高固体分涂料中,操作简单易行,但上述合成方法在制备反应性微凝胶上应用并不广泛。徐小军等人以分散聚合法制备出亚微米级的丙烯酸酯类微凝胶,在涂料中添加少量的微凝胶,就可以提高涂料的固含量并使涂料具有优良的抗流挂性。乳液聚合制备反应性微凝胶工艺成熟,但必须经过后续处理才能应用于高固体分涂料中。制备的反应性微凝胶乳液通过离心过滤、喷雾干燥或冷冻干燥后,分散于有机涂料中。涂伟萍等人合成了一种具有微凝胶核结构的羟基丙烯酸乳液,用于制备双组分水性聚氨酯。制得的水性聚氨酯交联密度高,生产成本低廉,提高了高固体分涂料在垂直面涂装时的抗流挂性。杨成等人采用微乳液法合成出高浓度的丙烯酸酯类微凝胶,用这种微凝胶对高固体分羟基丙烯酸树脂进行改性,改性后的涂料具有明显的假塑性。

2.2改善流变性能

反应性微凝胶改善涂料流变性能的研究一直是该研究领域的热点。反应性微凝胶主要用于改善面的__流变性能,除高固体分涂料外,在水性金属闪光涂料中的应用也不断得到拓展。二者的不同之处在于,前者为了满足“高固”和“低粘”的需要,交联密度大,在溶剂中不易溶胀;后者需要控制内部的交联密度,从而在溶剂中有一定的溶胀度来提高体系粘度。在传统溶剂型金属闪光涂料中,主要依靠醋酸丁酸纤维素(CAB)来提高涂料粘度增加对颜料的定向作用,反应性微凝胶在水性体系中的溶胀也起到相同的功效。国外对微凝胶在水性金属闪光涂料中的研究由来已久。早在1977年,ICI公司就研制成功了用于热固性丙烯酸金属闪光涂料的微凝胶。这种微凝胶是具有核壳结构的乳液粒子,核层具有一定的交联度。为了克服乳液聚合中乳化剂的残留问题,BASF公司发展了溶胶分散法并应用于水性金属涂料。KeizouIshii采用单官能团和双官能团单体共聚合成微凝胶,并以一种新型的两性离子组分作为乳化剂。以该乳化剂制备的微凝胶粒径在50nm以下,制得的微凝胶乳液具有良好的稳定性。研究发现:微凝胶对金属颜料有良好的吸附作用,在水性金属闪光涂料中添加这种微凝胶使涂膜得到优异的闪光效果。JongMyungPark等人采用乳液聚合合成核壳结构的丙烯酸微凝胶,并研究其在水性金属底中的假塑性。通过对壳层增稠效应的研究,发现了各种变量对假塑性的影响。国内主要有常州涂料化工研究院、上海大学等科研机构在这方面作了大量工作。常州涂料化工研究院制备出一种内部含有交联聚合物粒子的核壳乳液用于水性金属闪光涂料,获得良好的假塑性和涂膜闪光效果。上海大学的撒圣淑等人制备出反应性丙烯酸酯微凝胶,与氨基树脂、铝粉复配成水性烤,得到具有金属光泽的涂膜。
关键词: 反应凝胶制备
发布评论
  • 验证码:

热门论坛

进入论坛