PCL在涂料方面的应用.doc

上海山吉化工有限公司聚己内酯多元醇在涂料方面的应用产品的优点：大体上，使用聚己内酯多元醇制备得涂料有以下特性：1.低 VOC 2.高产品性能3.批次得重现性好 4.良好的色泽5.突出的低温弹性 6.很好的水解稳定性7.在烃类和抗水方面有很好的平衡能力 8.让人满意的流变特性。 聚己内酯多元醇能够被用作丙烯酸，聚酯环氧和乙烯基涂料的反应型稀释剂和改型剂。在配方中可以选择多元醇或是多元醇的混合物以达到所期望的特性。二元醇用在涂料上能表现出更好的弹性，但是降低了硬度。三元醇提高了硬度，却降低了弹性，当其分子量增加时，涂料的耐冲击性就得以改善。从图1中可以看出多元醇的分子量、耐冲击性、硬度之间的相互影响。平均摩尔分子量（Mn）为300和450的聚己内酯三元醇分别相当于摩尔质量为100和180的二元醇。Mn 400的聚己内酯二元醇比200的更好。耐冲击性铅笔硬度表1 到 7 提供了用聚己内酯多元醇制备丙烯酸、聚酯、环氧和乙烯基涂料的例子以及其特性。从表 1 和 2 中可以看出：聚己内酯多元醇作为反应型稀释剂时，可以用在烘烤型的三聚氰胺和常温固化的异氰酸酯交联剂涂料中。当聚己内酯作为改性剂时，在涂料中固体的增加，VOC相应地减少。VOC的减少并没有牺牲薄膜性能。低VOC含量的丙烯酸涂料表1 聚己内酯多元醇改性的丙烯酸，三聚氰胺交联剂涂料成分Wt 百分比AB研磨丙烯酸树脂颜料分散剂二氧化钛MAK研磨至Hegman硬度13.330.6532.3610.1014.660.7135.605.91兑稀丙烯酸树脂聚己内酯CAPA2054聚己内酯CAPA3031三聚氰胺甲醛树脂MAK二甲苯芳烃溶剂 100湿润/分散剂对甲苯磺酸18.6514.788.240.940.180.779.002.7220.942.186.510.720.200.85合计100.00100.00涂料特性固体份Wt%Vol%73.568.880.873.3颜基比粘度,#4 Ford 杯,sec三聚氰胺/OH比VOC(计算值),lb/gal(g/l)0.80241.362.9(347)0.80271.362.24(268)涂膜性能在1.0mil(25微米)光泽6020DOI958480948380划格法测试附着力,%铅笔硬度正面冲击强度,in-lb背面冲击强度,in-lb100H750100H8535聚酯涂料表2 聚己内酯多元醇改性的聚酯，异氰酸脂交联剂涂料成分Wt 百分比AB组分 A聚酯多元醇(65%)聚己内酯CAPA2054聚己内酯CAPA3031混合溶剂(4/4/2PME/MEK/芳烃溶剂100)CAB(醋酸丁脂纤维素)10%二氧化钛DBTL(二月桂酸二丁基锡)1%36.788.261.1023.500.2315.211.987.9114.441.1023.500.23组分 BHDI缩二脲30.1235.63合计100.00100.00涂料特性固体份，Wt%颜基比NCO/OH比VOC(计算值),lb/gal(g/l)59.000.501.054.40(527)69.000.501.053.34(400)涂膜性能1.0mil(25微米)光泽602095859077划格法测试附着力,%铅笔硬度正面冲击强度,in-lb背面冲击强度,in-lb100H160130100H150135聚氨酯涂料表3中给出湿气固化聚氨酯的配方。多元醇可以混合起来使用，以获得所需的特性平衡，例如：邵氏硬度。表3 聚己内酯多元醇湿固化聚氨酯成分质量百分比ABC聚己内酯CAPA2054聚己内酯CAPA2085聚己内酯CAPA2200聚己内酯CAPA3050TDIH12 MDI合计31.132.336.6100.0013.647.838.6100.0021.126.352.6100.00涂料性能（溶液）固体份，Wt%游离NCO，% 按固体的质量百分比NCO/OH比506.61.67506.01.61506.81.72薄膜性能1.5mil(37.5微米)邵氏硬度Gardner冲击强度,in-lb103202632038320Taber腐蚀指数(CS-10 wheel,1000g wt,1000rev),mg91714拉伸强度,psi% 伸长量830017670001157100130环氧涂料聚己内酯多元醇作为增塑剂，以及在烘烤、UV固化脂环族环氧涂料时的固化促进剂，在表4和5中可以看到。另外，聚己内酯多元醇可以改善UV固化涂料的附着力。(Ref.7,8)表4 聚己内酯多元醇改性环氧热固化涂料成分Wt 百分比ERL-4221 脂环族环氧树脂聚己内酯CAPA3031甲苯(溶剂，类型未指定)催化剂Silwet L-7604 表面活性剂合计53.426.219.90.30.2100.0涂料特性固体份，Wt%粘度,#4 Ford 杯,sec8019环氧树脂/OH比VOC(计算值),lb/gal(g/l)1.61.8(215)薄膜性能1.0mil(25微米)铅笔硬度邵氏硬度2H62正面冲击强度,in-lb背面冲击强度,in-lbMEK 擦拭试验120160100表5 聚己内酯多元醇作为增塑剂用于UV涂料成分Wt 百分比ABCYRACURE UVR-6110 树脂聚己内酯CAPA3031CYRACURE UVI-6974 光致引发剂Silwet L-7604 表面活性剂合计70.425.14.00.5100.081.014.54.00.5100.0涂料特性固体份,wt%环氧树脂/OH比布氏粘度计在 25C,cPVOC lb/gal1002480010044300薄膜性能1.0mil(25微米)固化速度,fpm表面完全410260900100MEK 擦拭试验UV照射15分钟UV照射24小时200200200200铅笔强度正冲,in-lb反冲,in-lb划格法附着力,%2H3001002H25035薄膜性能0.25mil(6.25微米)表面固化速度,fpmMEK擦拭试验, UV照射24小时铅笔硬度5202002H9002002H正冲,in-lb反冲,in-lb划格法附着力,%60410030495溶剂型乙烯基树脂涂料 表6和7中可以看出：聚己内酯多元醇用在溶剂和水性乙烯基涂料中可以作为一种改性剂。聚己内酯多元醇除了可以减少涂料中的VOC以外，它还可以用来提高抗冲击强度，如表6所示(Rdf.9,10).表6 聚己内酯多元醇改性乙烯基涂料成分质量百分比ABCUCAR 4000 Mn 溶剂型乙烯基树脂聚己内酯CAPA2054聚己内酯CAPA2125三聚氰胺甲醛树脂二氧化钛甲苯醋酸丁酯MAK正丁醇颜料分散剂消泡剂对甲苯磺酸17.1218.5326.3016.2716.271.312.000.260.131.817.747.7427.3330.9711.2411.241.160.300.152.139.709.7020.5529.5012.9012.901.181.100.300.152.02合计100.00100.00100.00涂料特性固体份Wt%Vol%60.342.471.055.167.651.3颜基比粘性,#4 Ford 杯,secVOC(计算),lb/gal(g/l)0.8334.1(491)0.8333.2(383)0.8343.5(419)薄膜性能1.0mil(25微米)光泽60铅笔硬度89H98H92H正冲,in-lb杯突试验,inMEK 擦拭试验202.710040Pass10060Pass100表7 水性乙烯基树脂/聚己内酯多元醇/三聚氰胺热固性封闭漆成分Wt 百分比UCAR AW-875 水性乙烯基树脂分散剂丁基溶纤剂FLEXOL EPO 增塑剂聚己内酯CAPA208