:1.塑料涂料配方设计思路
●主要问题是要解决涂料和塑料表面的润湿和附着力问题
γ(涂料)≤γ(塑料)
涂料树脂和塑料树脂的溶解度参数要接近(≤2)
提高塑料表面的极性(酸处理,氧化,电晕处理等)
低表面能的表面可使用偶联剂或氯化聚烯烃
加温,超过塑料的Tg,使塑料的自由体积增加,可使涂料树脂的分子链渗入底材
有些塑料可采用强极性溶剂,使底材溶胀,降低其Tg,提高自由体积有利于树脂分子的渗入(如ABS塑料)
丙烯酸底漆中使用少量氨基单体,有助提高附着力----
甲基丙烯酸2-(N,N-二甲基氨基)乙酯,甲基丙烯酸2-氮丙啶乙酯
底面漆层间附着力的改善——
使底漆的固化不足,交联密度降低,有利于面漆的附着。
底漆的PVC稍高于CPVC,出现微量的空穴,有利于面漆的渗入。但底漆PVC不能太高,否则面漆中树脂渗入太多,会影响面漆光泽
●界面扩散作用
如果涂料和塑料的溶解度参数十分接近,润湿又比较良好,界面两边的分子因扩散而互相渗透,形成有两种分子的过渡层,从而大大提高界面附着力。
溶剂在提高界面扩散作用方面也是可采取的一种方法,需要十分小心谨慎。
涂料配方设计思路实际案例分析
温度的升高有利于这种扩散和渗透
●塑料合金是什么材料?
塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能,功能化,专用化的一类新的塑料材料。
我国目前塑料合金(含改性树脂)消费量约为150万吨,主要用于汽车,家电,电子等行业。
通用塑料合金,PVC,PE,PP,PS等的合金。
工程塑料合金,附加值高,是工程塑料改性的主要方法,如PC/ABS合金已成为高分子合金的研究热点。
很多塑料回收料的掺混使用。
聚合物合金是一种多组分的聚合物,各组分均是以高分子的形式存在。
大多数聚合物之间具有非混溶性,因此聚合物合金常常出现微观相分离。
PVC/丁腈胶共混物的电镜图,可看到明显的微相分离
一般共聚物共混体都不能以分子状态混合,各组分都有自己的自由体积分数(即各自有自己的Tg)。
有的体系常温下不相容,但是在一定温度下,可变成相容的合金体系。
很多改性塑料合金中,经常用橡胶组分来制造高抗冲的塑料合金。
总之,塑料合金通常是是一个微观非均相体系,其中有硬组分,也有软组分,有极性组分,有非极性组分,有无定型相,也有结晶相。
●塑料合金上涂料的设计思路
首先,设计时要遵循一般塑料涂料设计的原则
然后,要根据塑料合金的特点考虑----既然塑料合金是多组分的,微观非均相体系,那么其底漆的组分也一定要对应设计成多相或多组分。一般应采用两种或两种以上的树脂,可以是接枝、嵌段式的共聚物,也可以是进行物理混拼或互传网络(IPN)。要注意的是,这种不均匀性要和塑料合金的不均匀性相一致(如果合金中有意软相,则涂料中也要有相应的软相),甚至可用同类树脂,附着力更强。
在选择溶剂时也应考虑合金中不同组分的特点。应先了解塑料合金的组分,再下手涂料配方的设计。
2.混凝土涂料的配方设计思路
●要了解混凝土材料的特性
水泥混凝土的抗压强度高
水泥混凝土的抗张强度低
碱性高,pH值一般在12~13
多孔结构,干燥时,孔隙率可从10%增加到25%
混凝土中含有游离的湿气
混凝土可阻挡液态水,但挡不住潮气的渗透
混凝土容易在张力的作用下开裂,出现裂纹
●混凝土碱性高--树脂选用时,要选用耐碱性高的体系,如环氧树脂,乙烯基树脂;不能使用酸性颜料或填料。环氧树脂中有许多OH基团,可与混凝土中无机盐产生化学结合力,提高附着力
●底漆(或封闭漆)一定要具有很高的渗透性:低分子量环氧,*深可达6mm,低黏度,固化反应慢一些,增加混凝土的密度和强度
●抗开裂性—涂料要具有一定的柔韧性,不能用低分子胺固化,*好要用相对分子质量较高的固化剂(如聚酰胺或胺加成物)
●面漆------根据混凝土使用的环境决定(化工,海洋…)
●钢筋(Rebar)的腐蚀——国外目前常用的方法是粉末涂装保护(环氧粉末)
3.汽车闪光涂料的配方设计思路
●关键是如何使效应颜料平行定向
施工固体分要低,使湿膜到干膜有较大收缩压力
固体分低,但黏度不能太低,否则效应颜料定向差
溶剂型闪光漆中要使用纤维素增稠,水性体系要采用具有强触变性的树脂,或水性纤维素
溶剂的挥发速率要相对快,太慢不容易使铝粉平行定向
水性体系必需增加预烘工艺
罩光面漆中溶剂极性不能太强,否则容易使已定向的铝粉又重新被咬起
●金属闪光漆施工要点
金属闪光漆的关键:效应颜料的平行定向
施工固体分低
溶剂体系挥发性高
不干不湿施工
出漆量大,出气量小
基料要有触变性
水性漆要有预烘线
涂料配方设计思路实际案例分析
4.建筑涂料的配方设计思路
●要求
高附着力
高保光保色性
高户外耐久性
耐碱性
耐沾污性
高抗粉化性
耐洗刷性
抗墙体开裂性
●典型的外墙白色涂料配方
涂料配方设计思路实际案例分析
●配方解释
HEC——增加外相黏度和涂料黏度控制
乙二醇和丙二醇——冻融稳定剂
Tamol960,三聚磷酸钾,TritonCF-10均为颜料分散剂
消泡剂——水性涂料的表面张力高,易起泡
TiO2的用量约为18%,是较经济的用量
ZnO可以有一点遮盖力,很低,主要其防藻作用
氨水是用来调节pH值的,一般调到8-9,体系稳定,对包装桶无腐蚀
Texanol是成膜助剂,降低MMFT
配方的PVC为43.9%,是一种低光泽涂料
乳胶漆由于组分较多,配方设计时要考虑**,加上是水性体系,稳定性差,一般是:PVC→乳液品种→各种助剂的确定→色浆配方→VOC的控制→*终配方的确定。
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