立法和减少挥发性有机化合物的仪器的变化使水性涂料的出现为许多室内木家具涂料应用程序和拼花地板,等户外应用细木工、外观装饰或装饰。为了强调自然美景和木基板的颜色,大多数涂料是透明的。然而,这些涂料必须保护木材涂料本身需要防止激进的环境因素如紫外线辐射,降雨和温度变化量。1光稳定剂如紫外线吸收剂(uva)和受阻胺光稳定剂(HALS)中扮演重要角色的内在保护这些涂料。描述了各自的角色。2 - 4对于户外应用程序,有一个明显的优势结合UVA和哈尔斯。紫外线吸收剂进行深涂料层和木材保护者,由于增加紫外吸光度随着涂层厚度(比尔-朗伯定律)。哈尔斯,这是有效的在整个膜厚度,作为自由基抑制photo-oxidative反应发生的拾荒者在活页夹矩阵和帮助保持灵活性,光泽和防水性。哈尔斯是有效的在涂层表面,提供更高的抗粉化(在色素系统),保光性好,少损失粘附基质和裂缝的形成。

只要涂料仍溶剂型的,没有问题将疏水性光稳定剂配方,既互相兼容。挑战之际,越来越多的介绍了水性涂料市场和长期稳定的要求变得更高。将疏水性光稳定剂在水性涂料只能通过使用co-solvents和高能分散方法。添加co-solvents导致可能的标签问题,以及降低整体涂层的属性由于塑化和分泌。

小说封装添加剂技术

要克服的问题将疏水稳定剂纳入水性配方,新型封装添加剂技术(整洁)。5使用这种技术,传统的疏水性光稳定剂是由water-compatible涂料配方中,可以很容易地本文没有使用co-solvents或表面活性剂。6简洁的方法是基于一个微型封装技术,在这些产品的制备需要两个步骤。首先,稳定的乳状液组成的光稳定剂和单体是由高剪切乳化技术;液滴尺寸都在1微米以下。在第二个步骤中,聚合这些乳剂液滴会导致罚款,低阻尼和稳定的水性分散体。6 - 7聚合条件选择,确保疏水性化合物是均匀分布在聚合物粒子。这种简洁的方法保证了广泛兼容水性分散体,即使在较高的浓度。

第一个整洁的UVA /哈尔斯混合

整洁的产品单一组件(UVA和哈尔斯)已经推出了在过去的几年里(表1)。简洁的形式的苯并三唑紫外线a (NEAT-BTZ)三嗪UVA (NEAT-TZT-1(蓝移),NEAT-TZT-2(红移)和NEAT-TZT-3(高级)以及哈尔斯(NEAT-HALS)已经找到了他们的位置在不同的应用程序。因为它们有限的活动内容(产品交付形式的20 - 30%)同时NEAT-UVA和NEAT-HALS可能导致意想不到的额外的水,迫使客户调整涂料配方。为了克服这个问题,一种新颖的混合基于整洁的技术开发。这个新产品(NEAT-Blend)是基于组合的高性能三嗪UVA non-reacting哈尔斯。这种混合的活动内容进行了优化(40%),以确保最低的影响尽可能的再形成。

新的混合粘度较低,允许其添加到水性配方简单的流动。它不包含任何co-solvent,这使得制定Xi / R43 label-free涂料。添加这个新产品没有影响长期的货架稳定的配方。

透明度和颜色的电影

NEAT-Blend的最有趣的特性之一是其影响非常低透明度和干电影的阴霾。表2显示了阴霾的值,德*(黑色/白卡纸),易获得光滑的轻便外套基于丙烯酸分散,有或没有光稳定剂。

外加一个疏水性苯并三唑(HBIC-BTZ),所有值的阴霾,德*和易建联非常接近的参考价值不稳定的电影。

地上水UVA /哈尔斯混合(GRIND-Blend)显示德*显著增加,表明强烈的阴霾。阴霾是强烈依赖于粒子的大小和分布。使用这种类型的产品是因此限于光泽和高透明涂料。

浓度增加NEAT-Blend显示增加非常有限的阴霾和德*相对于参考。这个新产品可以很容易地用于光滑面漆和fortiorifor半光泽的系统。小易观察增加可能会限制使用NEAT-Blend很白色的底物。木基板,高易是微不足道的。

Photopermanence

,以确保长期保护涂层和潜在的衬底,至关重要的是,紫外线吸收优秀photopermanence(即。,耐光),优秀的固有的耐光性(即。、抗光解、光致氧化),以及迁移和浸出高电阻。

Photopermanence Xenotest 1200 - lm在地图上进行了测试装置,根据DIN EN ISO 11341程序1 Cycle-No (2004)。测试条件:内部和外部过滤器,102分钟,BST: 65±3°C, PRT: 38±3°C,相对湿度:50±10%,紧随其后的是18分钟光和喷雾,BST: 38±3°C, PRT: 38±3°C,相对湿度95±10%。氙气灯的输出是60 W /厘米2在300到400纳米之间。

电影的水性涂料与光稳定剂应用于玻璃板块的DFT 30微米。剩下的紫外线吸收剂水平在曝光时间被记录监控在lmax吸收光谱的变化。结果如图1所示。

最弱的紫外线吸收剂保留与HBIC-BTZ显然获得,只有45%的原始浓度仍在涂层DIN EN ISO 11341 3000 h后曝光。由于GRIND-Blend由苯并三唑UVA,预计其photopermanence会在同一个数量级HBIC吗?BTC(50%相比45%)。

最好的结果NEAT-Blend, UVA保留暴露由80至3000 h后三个浓度为90%。UVA的耐光性的新混合比之前的样品要好得多。如此优越的耐光性加上浸出性能优异,NEAT-Blend是长期保护需求的首选产品。

颜色稳定和保光性

水性涂料是应用于松树。木衬底的背面,边缘涂上相同的不稳定的面漆。底漆首次应用WFT 80 g / m2随后的两层光滑、透明夹大衣(丙烯酸分散)WFT 300 g / m2(2 x 150 g / m2)。样本被放置在一个图集UVTest™和测试根据DIN EN 927 - 6规范。测试条件:24小时黑暗/浓缩(双极性晶体管:45±3°C)其次是48周期2.5 h灯(双极性晶体管:60±3°C) + 0.5小时黑暗/喷雾(双极性晶体管22±3°C)。发光的荧光灯泡:0.89 W / m2@ 340海里。颜色偏差德*和60°光泽监控Q-UV曝光(图2和3)。

不稳定涂层(控制)显示一个强大的变色(德* = 30)只有240 h的曝光后,开始显示960 h后的第一个裂缝,即使光泽保持在同一水平。整个样本1500 h后未完全暴露。

与传统的最先进的疏水性苯并三唑紫外线a (HBIC-BTZ),变色是温和的在第一次1000 h(单位)22日。这就解释了为什么这UVA广泛用于介质保护要求。超过1000 h的暴露,木材的变色急剧增加,由于没有哈尔斯出现在涂层保护粘合剂矩阵,裂缝开始出现在4000 h的接触。已经见过的,没有明显的对光泽度的影响。

哈尔斯的性质,特别是其碱度(pKb表达),有一个很大的影响在其行动在水性涂料。对于HBIC-Blend(高碱度的混合物(即。低pKb)与HBIC-UVA哈尔斯),可以很容易地观察到哈尔斯并不像预期的那样保护漆膜:裂缝后4000 h和240 h后光泽较低而控制(53和78)。这种行为是由于这个哈尔斯是水性丙烯酸反应的酸性表面活性剂分散形成小晶体或阴霾,但会降低颜料的光泽。

苯并三唑UVA的性能出现在GRIND-Blend HBIC-BTZ可比。因为哈尔斯在这个混合存在,一个可以看到这一个是不反应的酸性表面活性剂分散,因此,可以有效地保护粘合剂矩阵。4000 h暴露后不可见的裂缝。GRIND-Blend的主要缺点是它的阴霾。这反映了穷人光泽水平(20单位降低和控制)。正如前面提到的,这个产品不能推荐透明、光滑的面漆。

新NEAT-Blend,木材的变色是延迟和慢。小说中的UVA混合最优保护木材和涂层。此外,哈尔斯混合中包含不受酸性根的存在的影响,可以完全防止粘合剂网络进一步光致氧化反应。整个涂层的完整性即使4000 h曝光,和光泽几乎在同一水平上的风险敞口。

整洁的UVA /哈尔斯混合水性着色外配方

上述研究与joinery-based完成清晰的涂料配方。8的融合进一步评估是一个外观白漆配方基于Acronal LR 9014。三个白色色素配方准备使用没有光稳定剂,HBIC混合3.0重量百分比活性物相对于树脂固体,或简洁的混合2.0重量百分比活性物相对于树脂固体。这些公式应用于松树线脚WFT = 4毫升,七天可以干。加速风化是根据ASTM G155周期1(日光过滤器,辐照度= 0.35 W / m2在340海里,102分钟63°C的光黑色面板温度,其次是18分钟光和水喷雾,气温不是Atlas Ci5000氙Weather-Ometer控制)。定期的变化百分比60°光泽测量在加速风化。根据60°光泽的变化在图4中,整洁的混合明显优于没有光稳定剂的配方和HBIC混合。此外,整洁的混合优于HBIC混合浓度较低,2.0重量百分比活性物相对于树脂固体和3.0重量百分比活性物相对于树脂固体。

总结

小说水分散混合结合高性能紫外线吸收剂与non-reacting哈尔斯是为了满足要求的长期耐表面装饰,装饰和细木工制品市场。这很容易分散,无溶剂太阳保护解决方案提供了优越的photopermanence和优越的涂层保护,导致涂层寿命更长。使用正确的浓度和一个适当的粘合剂,木材变色的有限,很好的保光性和裂缝预防可以很容易地实现。随着技术整洁,label-free水性涂料配方。NEAT-Blend并不影响光学特性,如透明度和光泽度,实验确定。它可以是本文所提供的配方简单的流动。此外,它没有负面影响的货架稳定涂层配方。

引用

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默文·g·木和珍妮弗Long-Susewitz,巴斯夫集团,位于心肌梗死;和戴尔芬Kimpel,巴斯夫,德国路德维希港