多功能涂料助剂在消除涂料缺陷中的应用-

1、 实用技术多功能涂料助剂在消除涂料缺陷中的应用周荣华(深圳市天健涂料科技开发有限公司,518122摘要:概述了涂料产品产生缺陷的原因,着重分析了涂料缺陷的补救措施。介绍了多功能助剂在消除涂料缺陷,诸如展色性、导电性、腐蚀、硬化和固化、流平和流动、泡沫、气味、流挂、沉降、桔皮等方面中的应用。关键词:涂料缺陷;多功能助剂;应用中图分类号:TQ 639.8 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(200910-0040-030 引言开拓市场在很大程度上取决于能否提供满足需要的产品。与价格相比,涂料产品质量显得日益重要。通过使用涂料助剂,如润湿和分散剂、消泡剂、流变改性剂、平滑剂、催化剂、流平剂

2、和成膜助剂等可以优化涂料配方,然而即使最佳配方,仍然会遇到涂料产品质量不符合要求的情况。在涂料生产和使用过程中出现的问题,诸如泡沫过多、干燥时间过长、流挂或有表面缺陷,该怎样去解决呢?消除这些缺陷的实际补救方法无需再次研磨,仅仅加入多功能涂料助剂,简单搅拌即可。本文介绍了利用这一方法成功消除涂料缺陷的一些例子。1 缺陷的消除经常发生的这些不符合涂料产品要求的问题,多数情况下与下列因素有关:展色性、导电性、腐蚀、硬化和固化、流平和流动、泡沫、气味、流挂、沉降、桔皮等,所有这些问题均可采用涂料助剂来加以解决。为了避免额外的研磨,涂料助剂最好采用在通常条件下直接添加混合,而且最好能适用于各种用途,这

3、样仅需有限数量的助剂,即可消除涂料的缺陷。1.1 展色性展色性是对色漆质量和颜色均匀性的一般描述。良好的展色性意味着,颜色以预期的强度和稳定的方收稿日期 2009-06-17第 10 期41较差,且涂料的利用率低。降低涂料电阻的一种方法是用较高极性的溶剂(如丁醇替换一部分非极性溶剂。然而,效果不明显,且需要添加的比例高达50%。这不仅影响成本,而且影响溶解性、挥发速率和漆膜外观。有效的方法是添加降低涂料电阻的助剂来调整电阻,如添加季铵盐后,可明显降低涂料的电阻。它具有非常好的混溶性,能够获得良好的漆膜外观,在配方总量中的典型用量约2%。1.3 腐蚀存在氧气和水时,铁表面会出现腐蚀,因此配制水性

4、涂料时必须解决腐蚀问题。腐蚀可能出现在涂料生产、施工以及涂膜干燥过程中。铁的腐蚀过程非常快,与水/氧气接触数秒钟,裸露而未经保护的铁表面便会氧化,造成涂料中出现黄色斑点。为了使铁表面快速钝化,应在涂料中添加腐蚀抑制剂。完全水溶性化合物(如苯甲酸钠,确实可以使铁表面钝化,但它们会影响漆膜的耐水性。而腐蚀抑制剂却没有这种弊端,它们在漆膜形成的过程中,变成了非水溶性或不可乳化的抑制剂。这种腐蚀抑制剂不但可以抑制漆膜中的腐蚀,而且可以抑制罐中的腐蚀和生产过程中的腐蚀。1.4 固化和硬化氧化固化涂料中含有低相对分子质量不饱和基料,在氧气存在的情况下,受催干剂的影响便会聚合。常用的催干剂有钴、锆和钙皂。在

5、包括低温和高湿度气候的所有情况下,催干剂如果与基料完全混合均匀,则将发挥正常的催干作用。但是,在这种情况下,传统的强碱催干剂,以及基于直链辛酸的金属盐效果不佳。此外,这些催干剂在贮存过程中吸附在颜料上,且由于其化学不稳定性,有失干的倾向。另一个问题是,催干剂在含有比表面积较大颜料(如炭黑的涂料中,经过贮存后催干效果不佳。贮存后失干的补救措施是添加失干抑制剂,可以吸附于颜料表面,避免主催干剂钴的损失。为了改善在恶劣天气下的催干性能,已证明中性预复合催干剂组合是最佳的选择。在对甲苯磺酸等酸性催干剂的催化下,单组分酸固化涂料通常在高温(120进行固化。由于聚合作用,这些涂料通常在室温下稳定性较差。若

6、使用非离子型封闭型酸催干剂,则可以提高稳定性,而且可改善静电喷涂性,获得高性能的涂膜。1.5 流动和流平流动和流平性能主要由涂膜形成过程中涂料的流变行为决定。一般而言,低剪切速率涂料具有最低的黏度时可达到最佳的流动特性。乳胶漆采用传统纤维素增稠剂,在低剪切速率时,显示出极强的假塑性行为和高黏度。用缔合型聚氨酯增稠剂完全或部分替换纤维素增稠剂,可以改善流动和流平效果。1.6 泡沫涂料制造、运输、施工过程中都可能产生泡沫。当液体媒质至少由两种物质组成,并含有可溶性表面活性剂时,便会产生稳定的泡沫。水性涂料比溶剂型涂料更容易产生泡沫。在涂料制造过程中形成的泡沫造成分散效果不佳、反应器溢流以及包装填充

7、不足等问题。许多表面缺陷,如气泡、缩孔、表面斑点和遮盖力下降等,是由于施工期间和施工之后泡沫的存在所引起的。消泡剂的选择非常复杂,很大程度上取决于涂料的类型、配方、用途以及发生泡沫的阶段。为了消除表面缺陷,消泡剂必须均匀地分散在涂料里,从而不会造成任何负面影响,这一点非常重要。实验表明,用不含有机硅且容易乳化的消泡剂,在水性涂料中可以获得最佳效果。在溶剂型涂料中,消泡剂的选择更加困难,需要进行更多的试验来确定。1.7 气味气味目前是判断涂料产品质量的一个主要指标。消费者往往把刺激性气味与毒性联系起来,因此,应尽可能避免产生刺激性气味。通常涂料气味主要决定于使用的溶剂、中和剂、基料和涂料助剂。调

8、整涂料产品气味的可能性非常有限,例如在有刺激性氨味的情况下,仅限于将pH值调整至中性。选择原材料时,应选择低气味产品。选择涂料助剂时,可以选择低气味的催干剂、防桔皮剂和成膜助剂。1.8 沉降形成沉降的原因是高密度、大颜料粒子以及分散介质的低黏度。有效的颜料分散剂,配用流变助剂来提高低剪切速率时的涂料黏度,可以避免出现沉降。通过后添加多功能液体流变助剂,可以调整易发生沉降的溶剂型涂料。周荣华:多功能涂料助剂在消除涂料缺陷中的应用 MDI 改性聚氨酯固化剂的研制李相权1,2 张 旭1(1.长成发新树脂有限公司,福建晋江 362200;2.广西柳州天都装饰工程有限公司,545001摘 要:合成一种聚

9、合多元醇,并以此聚合多元醇为预聚物骨架,用MDI 取代部分TDI ,合成一种新型聚氨酯固化剂,其性能接近TDI-TMP 加成物。讨论了影响改性固化剂性能的各种因素,试验结果表明:MDI/TDI 比例为1/41/3时,综合性能较好。关键词:聚合多元醇;固化剂;聚氨酯涂料中图分类号:TQ 630.4+93 文献标识码:A 文章编号:1009-1696(200910-0042-030 引言甲苯二异氰酸酯-三羟甲基丙烷(TDI-TMP加成物是双组分聚氨酯涂料的一种常用固化剂,赋予漆膜多种优异性能,广泛用于双组分聚氨酯涂料。但由于TDI、TMP 价格一路攀升,给涂料生产企业带来了极大生存压力,使聚氨酯(

10、PU家具漆的价格一直居高不下。二苯甲烷二异氰酸酯(MDI是继TDI 后发展起来的一种极其重要的异氰酸酯,其相对分子质量比TDI 大,蒸气压低,产品挥发性小,没有TDI 的强烈刺激性气味,环境污染小,对人体毒性相对较小,有利于工业安全防护和工人身体健康,而且价格相对较低。用MDI 替代价格昂贵的TDI 生产聚氨酯固化剂,由于MDI 的对称结构,使漆膜的强度、耐磨性、弹性优于TDI 固化剂,而且干燥迅速,具有广阔的市场前景。收稿日期 2009-07-03作者简介 李相权,工程师,长期从事木器漆用树脂、固化剂及家具漆研究工作。通过反复实验,以低聚合度的聚合多元醇为预聚物骨架,用MDI 取代部分TDI

11、 改性而引入异氰酸酯基,制得一种新型固化剂,在干性、硬度、色泽上接近TDI-TMP 加成物,而且生产成本大幅度降低,气味、毒性小,有利于工人身体健康,是一种发展前途极为广阔的固化剂。1 实验部分1.1 原材料TDI (80/20、MDI、TMP、甘油、苯酐、月桂酸、苯甲酸、抗氧剂、催化剂、二甲苯、醋酸丁酯,均为工业品;PU 亚光面漆、PU 透明底漆、TDI-TMP 加成物、稀释剂,自制。1.9 流挂流挂指在垂直表面出现流动从而造成涂膜厚度不均匀的现象。低剪切速率时的涂料黏度对流挂有很大的影响。流挂严重的涂料可以通过添加多功能液体流变助剂来补救。1.10 结皮涂料中的结皮通常是在涂料表面形成一层漆皮。