消光剂在聚氨酯亚光涂料中的应用

引 言
亚光涂料是一种新型涂料,光泽柔和,给人以舒适、优雅的感觉,抗划伤,质感强,广泛用于建筑、家具、家用电器以及室内装饰。涂料的消光方法有化学消光和物理消光。利用基体树脂分子链的消光基团吸收光,达到消光目的的方法是化学消光。物理消光是在涂料中加入消光剂的物理混合方法,使漆膜产生一定粗糙度,达到使入射光产生漫散射的消光效果。消光剂有金属皂、体质颜色料、蜡和二氧化硅等。采用蜡表面处理的气相二氧化硅,美国格雷斯公司(W R Grace Co. )产品, ED230消光剂进行试验。

1 消光剂的组成及特性
1.1 组 成
ED-30消光剂是将二氧化硅凝胶研磨到几个微米,再经蜡表面处理而成,是一种高纯度的多孔隙无定形二氧化硅。其性能如下 :
孔隙度1.8 cm3 /g
 筛余物(湿) 0.12%
吸油量3 g/g
灼烧质量损失12%
SiO2 质量分数9%
d平均3μm
比表面积400 m2 /g
干燥质量损失2%
pH 7
表面处理有
注:筛余物系指湿基状态下的剩余残量。

1.2 特 性
孔隙度、平均粒径和粒径分布及表面处理方法是决定消光效果的主要依据。
1) ED-30的高孔隙度( 1.8 m3 /g)决定其具有良好的消光效果。孔隙度表示内部空间的量,高孔隙度的颗粒比较轻。
2)通过准确控制研磨过程获得精确的粒径分布,使不同厚度的漆膜有更好的消光效果。只有使消光剂粒径与涂料干膜厚度相对应,才能使涂料具有最佳消光效果和最好的产品性质。ED-30的d平均为3μm,适用于干膜δ= 15~40μm的木器漆。
3) ED-30 消光剂颗粒表面是经过仔细选择的蜡表面处理方法进行处理的,可以在低黏度和清漆体系中防止沉淀和生成硬沉淀物,对未干的漆和最后的漆膜性质都有很大的好处。

2 工艺与性能[ 3 ]
211 亚光涂料的配制工艺
1)A组分(羟基组分)配方
羟基醇酸树脂(70% ) 64%
助剂0.5%
ED-30 11%
溶剂24.5%
将醇酸树脂加入分散缸搅拌,边搅拌边加入ED-30,高速分散至d ≯25 μm,加入各种助剂和溶剂调节黏度达标后包装。工艺控制指标如下:
细度111个/ cm2 孔, d孔= 20μm
黏度(涂-4杯, 25℃) ≥60 s
2) B 组分是固化剂, 它是TD I-TMP 加成物。
TD I为乙二醇、乙醚和甲苯二异氰酸酯。TMP为复合乳剂,技术指标:
w ( -NCO) = (10 ±1) % , -NCO为低黏度多异氰酸酯固化剂,配漆时n ( -NCO) ∶n ( -OH)之( -OH系强碱性物质)比对漆膜性能影响很大。
w (固体组分) (50 ±2) %
黏度(涂24杯, 25℃) 15~25 s
2.2 性 能
按m (A) ∶m (B) = (2~3) ∶1进行混合。聚氨酯亚光清漆性能测试按国家规定标准进行。产品性能指标,其t表干/h、t实干/h、黏度(涂24 杯) / s。分别按GB1728-79 (2)乙法、GB1728-79 ( 3)甲法和GB /T1723-93检验标准进行检验合格。性能数据如表1。

3 影响因素
3.1 消光剂的选择
目前国内所用消光剂除体质颜料(硫酸钡、滑石粉和轻质碳酸钙外,主要是石英粉( SiO2 ) 。石英粉是天然石英磨成的细粉,硬度较大,吸收性小,耐磨性好。人造的石英粉末,也叫做白炭黑,易磨。对比国内外几个品种,选用质量较好的美国公司生产的ED230做为聚氨酯清漆消光剂,进行了试验。
3.2 w( ED-30)对涂膜光泽的影响
消光剂w ( ED-30)增加,漆膜光泽下降。漆膜粗糙度增加,消光效果好。w ( ED-30)对漆膜光泽(60 kW /h)的光照度,干膜厚( 20 ±3 )μm 影响如表2。
3.3 w( ED-30)对漆膜机械性能的影响
w (ED-30)的增加,对涂料漆膜机械性能无影响。如w ( ED-30 ) ,从1%增至12% ,其冲击强度490 J / cm,铅笔硬度2~3 H,附着力级1,柔韧性1mm,自始至终其值恒定。

3.4 A /B配比对漆膜光泽的影响
A组分是羟基组分,B组分是含NaOH组分,配漆时A、B 的配比很重要。A组分少, B 组分多,漆膜发脆,光泽强。B组分少,A组分多,干燥慢,漆膜软。当聚氨酯亚光漆m (A) ∶m (B) = (2~3) ∶1时,满足一般工艺要求。

4 结 语
通过使用证实, ED-30在聚氨酯亚光清漆中使用,具有下列特点: 1) ED-30 消光剂的折光指数与成膜树脂的折光指数相近,漆膜高度透明,无白雾。2)漆膜光滑耐磨,具有优良的耐划伤和耐冲击性,ED-30加入量对机械性能基本无影响。3) ED-30高剪切稳定性和耐过度研磨,使亚光涂料制造更加容易。4)良好的分散和再分散性。配成的涂料放置较长时间后,只需稍加搅动就可重新均匀分散在涂料中,不产生坚硬的沉积物。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注