流变剂在涂料中的应用.pdf

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工艺?设备?
在餘科中め用
王宇(上海路博润涂枓及油墨添加剂公司,200131)
摘要;介绍了一种新型流变剂的特点、作照机理及其在涂料中的应用。
关键词:流变剂;作用机理;应用
1前言
陷(如缩孔,桔皮等);
第六,不吸油,不会影响光洋、鲜映性和清漆的透
对于涂料工程师来讲,在设计配方时选择流变剂明性。
无疑是最棘手的工作之一,其困难在于涂料贮存、生
表1市普各种流平剂
产、施工中对粘度有不同的要求。流变剂不仅影响到
类型
局限性
涂料在各个阶段的粘度特性,而且直接关系到涂料中
气相二氧变性良好,适用需要预先研磨、加人困难
颜填枓的沉淀性、施工性能、抗流挂性、流平性、乃至
化硅
性广
有粉尘;触变性受温度
涂料成膜后的涂膜物化性能。基于这些性能要求,目
响:贮存中粘度和触变性
有下降趋势
前市场上出现各类触变剂,归纳起米主要有表1所列有机膨润土增琱明显,适用性需要制备预制浆:对光泽
几类。
广,价格适中
及鲜映有不良作用;有
路博润( Lubrizol)涂枓及油墨添加剂公司在80年代
可能产生黄变;触变性受
温度影响
开发了一类新型的Irg胶状流变剂,其特点如下
第一,对温度稳定,特别是在高温下仍保持有效氢化麻油适用于厚浆涂料,需要控制活化温度;适用
触变性良好,价格范固窄
的抗流挂性;
便宜
第二,具有较髙的触变性、施工粘度低
聚酰蜡触变效果好,价格需要一定的温度和剪切力
较高
第三,成膜性能和喷涂性能好
活化;触变性受温度影响
较大
第四,不需要高温/极性溶剂活化或制成预凝胶,触变性树脂变效果好,配方应用范围受到相容性的限
可以后添加;
成本相对较高制;添加量较大;对涂膜物
化性能有一定影响
第五,提髙涂料的流平和流动特性,减少表面缺
由表5可知,随P( BA/AANA)的用量增大,开始体配比( MMA/BA)为40/60和50/50时,涂料的性能
时粘度增大,而后就出现粘度下降,并且吸水性增大,最佳。
涂料的耐水性降低。因此,在乳液聚合中一般控制
P(BA/AANa)为单体量的3%~4%。
作者简历吴建一,女,大学本科,1987~1988年在武汉大学
4结语
化学系进修有机高分子专业研究生课程,癌兴学院轻化工程
系讲师,从事有机化学,有机合成,精细化工教学、科研工作,
采用无皂乳液聚合,选用P( BA/AANA)低聚物代已发表论文数簡。
替乳化剂,而P( BA/AANA)与高分子成膜物质有一定收稿日期
的相容性,且PYBA/AANa)在成膜后成为涂膜的一部
作者地址嘉兴市禾兴北路432号
分,使涂膜的透明性、耐水性、附着力和强度均有所提联系电话06573-2612527(0);:2615832(H)
高,在试验中发现,P(BA/AANa)用量在3%~4%,单电子邮件jmuy.wu(371.e
涂料エ业2001年第7期
13
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?工艺?设备?
2作用机理
流变剂 Ircogel的作用机理是根据 Carrimed可控
式中,?,分别为胶体轱度和高剪切力下的粘
度;T为屈服值;Y为剪切速率。
剪切应力流变仪绘制的 Ircogel905与钛白粉相互作
这种胶状产品的触变特性轱度指数为6~7,其
用的流变曲线,以及一些高碱性磺酸盐的凝胶化过程
粘度指数是由布氏粘度计在2r/min和20r/min下测
而得出的。以高固体分聚酯烘漆(见表2)为例,阐述
得的粘度计算而得的,用以下公式表示:
Irog流变剂的作用机理。
表2高固体分聚酯烤濠配方[w%
组
分
C
D
式中:WiI为轱度指数;V2为2r/in时的粘度
研磨料(高速分散15min)
va为20r/min时的帮度
聚树脂 Cargill577016.4416.4416.416.44
与碳酸钙品体缔合的磺酸钙盐磯氢链可与附近
丙二醇甲醚醋酸
钛白粉R-900
的碳氢链相互作用,形成稳定的空间网状结构。在施
29.8829.8829.8829,88
有机膨润士
0.7
加剪切力的作用下,这种网状结构破坏;当剪切力停
气相二氧化硅
0.35
止作用,这种稳定的空间网状结构又通过范德华力和
Ircogel E 905
碳氢链的重新缠结而形威。低用量(约为总量的
二.甲萃
6.756.750.24
0.5%)roge加人涂料中,这时,碳酸钙微晶体胶束
调瀠料
聚树脂Caul57016.4416.4416.416.44
在涂料中的浓度很低,以致彼此之间难以形成足够的
氨基树脂 CYMIEI.303
13.1513.1513.1513.15
接触点。然而,其烷基璇酸钙的长烷基銈可与涂料体
封闭型酸催化剂
0.50.50.50.5系中的树脂溶剂和颜料相互作用,以增大微晶体的
Nacure-2501
有效体积比,从而增大晶体颗粒间的相互作用。即使
流平剂KA-31
0.30.30.30
在极低剪切速率的情况下,这种相互作用也会形威
甲乙酮
3.0
3.03.0
个稳定的空间结构体系。当增大 Ircogel流变剂的用
丙二薴甲酸酯
醋酸丁酯
15.993,898.8915.25
量,碳酸钙微晶体胶束本身在较高剪切速率下也能形
成类似的空间结构。
Ige流变剂是由棒状的磯酸钙晶核(粒径为7
3在涂籵体系中的应用
~30nm),以及与其缔合的芳香族C32-烷基磺酸钙
盐组成,见图1
正是 Rangel的结构特性和作用机理,使该流变
剂可用于高固体分涂料配方,而体系的粘度增大却不
多。如果用通常的粘度计(如布氏粘度计、斯托默粘
度计)测定含 Ircogel流变剂的涂料拈度,会发现涂料
的粘度几乎没有增大,而涂料的防止颜料沉淀和抗流
挂性提髙,见表
表3含 Inconel的高固体分酯氯甚漆的
粘度及抗流桂性测试结果
流变剂类型加量粘度(察思怀)烘搀流挂性”(O°光泽
[R一
SO313Cax?XCaC0其中X<0
空白
0
困! Urgel td;流变剂结竹示意
60%固体分的 Ircoge905流变剂是一种粘調状有机膨海土0.75
26
82
的胶体,其特征胶体结构是通过缔合或形成微胶束结
气相二氧化硅0.35
B- C
构(液品状态)形成的,其流动状态可由以下公式表 Ircoger so:50.5
注:A为好、D为。
涂料工2200年第7期