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涂料技术

高性能双组分丙烯酸聚氨酯面漆的研制

时间:2011-05-24 10:05:19 来源: 作者:孙慧 点击:
(2)流平剂

汽车行业对于涂层外观的要求非常高,因此必须对涂料的流变性能作出认真、仔细的考虑,解决好成膜厚度、流挂与流平性之间的平衡问题。流平剂是指那些能够改善涂料成膜时流动特性的物质。它的主要作用是降低涂料系统的表面张力,增加其在低剪切应力下的流动性能,使涂膜达到平整光滑、无缩孔、凹陷、刷痕以及桔纹等表面缺陷的目的。流平剂用量对漆膜性能的影响见表6。

表6流平剂用量对漆膜性能的影响
 
表6流平剂用量对漆膜性能的影响
 
(3)分散剂

汽车涂层的高装饰性要求涂料分散均匀、稳定,涂膜色彩鲜艳明亮,在色浆分散过程中添加分散剂非常必要,它不仅能防止浮色发花,提高贮存稳定性,还可以提高分散效率、节省工耗,生产过程中可根据颜料的吸油量,分散的难易程度选择使用分散剂。本次试验使用的分散剂是BYK-110,它对分散钛白颜料有着良好的效果,分散剂的用量通常为钛白颜料量的0.2%~3.0%。

(4)紫外光吸收剂

由于对汽车涂料耐候性的苛刻要求,故几乎所有的汽车涂料产品都加有紫外光吸收剂。在丙烯酸聚氨酯涂料中加入紫外光吸收剂旨在进一步提高其耐候性以及保光、保色性能。由于多数紫外光吸收剂都含有活性氢,配漆后必然会与甲组分中所含的NCO基发生反应,所以在丙烯酸聚氨酯涂料中采用紫外光吸收剂必须小心,对于配漆后的适用期应从催化剂、紫外光吸收剂以及聚合物的活性等几个方面平衡调整,一般其用量在1%~5%之间。

2.1.5溶剂的影响

双组分丙烯酸树脂涂料的溶剂选择,除考虑溶解力,挥发速率等溶剂的共性以外,还须考虑涂料中含—NCO基的特性,故要注意以下两方面的问题

(1)溶剂中不含能够与—NCO基反应的物质,以免涂料变质。

在双组分丙烯酸树脂涂料中,醇、醚醇类溶剂都不能使用。烃类溶剂虽然稳定,但溶解力低,常与其它溶剂合用。酯类溶剂采用最多,例如醋酸乙酯和醋酸丁酯,常用的溶剂还有醋酸溶纤剂(如丙二醇甲醚醋酸酯)。酮类溶剂也可用,但酮类溶剂气味大,并且易变色。由于溶剂中含有的水分会与—NCO基反应,造成涂层易出现小泡和针孔,所以双组分涂料中必须使用“氨酯级溶剂”。

(2)溶剂与—NCO基的反应性的影响。

由于烃类溶剂与—NCO基的反应性比酮类溶剂要快得多,所以在夏季,多用酮类溶剂,这样可以延长双组分丙烯酸树脂涂料的使用期。

2.2—NCO/—OH比例的影响

双组分聚氨酯涂料的制造技术之一是确定恰当的—NCO/—OH比例。按常规,往往设定NCO/OH=1,但实际情况要通过试验研究,以确定恰当的比例,满足性能的要求。若多异氰酸酯加入太少,不足以与羟基反应,则漆膜交联度较低,耐溶剂性、耐化学品性、耐水性下降,甚至漆膜发软。若多异氰酸酯加入太多,则多余的—NCO基吸收空气中的潮气转化成脲,增加交联密度,提高抗溶剂性、抗化学品性,涂料的施工时限较长,多余—NCO太多时,漆膜较脆。一般双组分聚氨酯涂料的—NCO/—OH比例为1.05~1.20之间。—NCO/—OH比例对漆膜性能的影响见表7。

表7—NCO/—OH比例对漆膜性能的影响
 
表7—NCO/—OH比例对漆膜性能的影响
 
3结语

选用高装饰性、高固体分丙烯酸树脂,以及合适的颜料、助剂,研制成高性能的双组分聚氨酯面漆。该实色双组分聚氨酯面漆具有较好的丰满度、流平性及鲜映性;漆膜弹性、硬度适中,综合性能指标达到最佳平衡,很好地满足了我国涂料工业的需求

 
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