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涂料技术

研制高性能氟碳改性弹性建筑外墙涂料

时间:2011-10-25 12:16:59 来源: 作者:孙慧 点击:
3结果与分析

3.1乳液的选择

为了获得耐沾污、耐老化优异的弹性涂料,弹性乳液的选择至关重要。但是单以弹性乳液作为成膜物质,附着力差,耐沾污、耐老化性能不尽如人意。为此,常常通过添加其他乳液进行复配来改善这些缺点。

本试验在相同PVC(35%)条件下,通过选用不同的乳液进行试验,其结果见表2。
 
选用不同的乳液试验比较
 
从表2可以看出,氟碳乳液和紫外交联弹性乳液3复配的UV老化变色和耐沾污性最佳,为此,初步选定用氟碳乳液和紫外交联弹性乳液3复配作为我们的试验乳液。

3.2颜料的选择

弹性外墙涂料颜料在白色及浅色涂料中应选用金红石钛白粉,其化学稳定性和对紫外线稳定性好。金红石钛白粉由于生产工艺、物理性能指标以及分散性、遮盖性、高耐候性等应用性能指标不同,对涂膜的耐候性、耐沾污性能的影响也存在一定的差异。

为此本试验在相同PVC(35%)条件下,选择氟碳乳液和核壳结构弹性乳液复配,通过选用不同的金红石钛白粉进行试验,其结果见表3。
 
选用不同的颜料试验比较
 
从表3可以看出,钛白粉R-706的UV老化变色和耐沾污性都是最好,最终选择R-706钛白粉作为白色颜料

3.3填料的选择

为了使制得的弹性涂膜致密、光滑、平整。应选用软硬适中、粒径粗细搭配且吸油量小、容易分散的填料。且考虑到涂料耐酸性效果,填料的选择对涂料耐酸性效果的影响至关重要,本研究通过选用不同的填料进行试验,其结果见表4。
 
选用不同的填料试验比较
 
从表4可以看出,X-7耐酸填料耐酸性最好,最终选择X-7作为耐酸填料。

3.4分散剂的选择

考虑到分散剂对涂膜耐水性能的影响,选择用铵盐分散剂;其次考虑到大部分分散剂和表面活性剂含有25%~50%的非挥发性吸湿成分,加入量大时有可能破坏乳液的链状结构,可能使涂膜产生“水斑”,拉伸时易断裂,明显降低涂料的延伸率,所以应尽量减少其用量[2]。但是降低用量会影响产品的分散效果。为此,应选用良好分散效果的分散剂,改善产品的早期抗水性和贮存稳定性。

3.5原理分析

目前市场上优异的弹性乳液主要为核壳结构和紫外交联两种类型。核壳结构聚合物的主体是体积较大的柔性粒子,其表面有较多的硬质齐聚物。涂料成膜后软、硬质单体分成上、下排列。通过一段时间的阳光作用,表面的齐聚物交联,形成一层极薄而致密的硬表面层,即形成里面软、外面硬的核壳结构。核壳结构的常温弹性很好,耐沾污性较好,但低温弹性不好,只适合南方地区。

紫外交联的弹性乳液所形成膜的低温弹性优异、透气性好,通过紫外交联后,涂层表面变硬,耐沾污性提高。当弹性涂膜因墙体开裂而受到拉伸的外力时,弹性涂层产生拉伸变形而不破坏。当因温度或湿度等条件发生变化而使裂缝愈合时,拉伸变形消失而恢复成原状。为此,选择紫外交联的弹性乳液作为主要基料。

其次考虑到紫外交联的弹性乳液耐候性、耐沾污性虽然较好,但是作为高性能外墙乳胶还是未尽如人意。

为此本文采用的是进口含4F的氟碳乳液与紫外交联的弹性乳液复配。氟是电负性最大的元素,氟的电子云对C—C键的屏蔽作用较氢原子强,因而氟原子可以保护C—C键免受紫外线和化学品的危害,利用含4F的氟碳乳液的表面能高于丙烯酸弹性乳液,在涂料成膜过程中更易产生自分层,利用自分层

原理,含4F的氟碳乳液上浮到涂层表面,使得含氟化合物具有优异的耐候性、耐沾污、耐化学品性。其次由于选用的氟碳乳液含4F,氟碳乳液中氟的含量较高,由于氟的含量对涂料的耐候性有着直接的影响[3],因此只拼用少量的氟碳乳液,就可获得优异的性能。

关键词: 研制高性能氟碳
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