陶氏涂料材料(DCM)最近邀请PCI的编辑和出版人参加了位于密歇根州米德兰的研发实验室的私人参观,以了解工业涂料领域正在开发的产品。在工业涂料全球业务总监Chuck Martz和工业与功能涂料研发总监Bob Mussell的主持下,我们进入了一个在我们行业中很少有人有幸经历的世界。Martz说:“我们很高兴有机会让PCI杂志先睹为快,看看我们在工业涂料方面的一些新化学物质,以及在该领域的新应用。”

首先是一种称为BLUEWAVE™技术的独特工艺。BLUEWAVE是陶氏化学的专利机械分散技术,由陶氏化学独特的核心研发机构开发。核心研发旨在为陶氏所有业务提供杠杆式研发能力。该组织由来自许多不同学科的大约1000人组成。陶氏的所有业务都可以利用这一资源来开发技术和项目。穆塞尔说:“尽管我们在陶氏涂层材料内部已经有一个大型的研发机构,但我们可以利用核心研发团队的努力来引入新技术。”

BLUEWAVE技术是Core R&D开发的工具的一个完美例子,它允许DCM开发新产品。这种连续且经济高效的工艺使陶氏化学的研究人员能够将几乎任何聚合物分散到水中,从而获得与溶剂型聚合物性能相当的水性分散体。

在BLUEWAVE色散开发实验室,首席研究科学家Jay Romick博士说:“我们的目标是制造一种具有溶剂型体系性能属性的水性涂层。BLUEWAVE为我们提供了优于其他技术的优势,可以为我们提供与溶剂型系统非常相似的2022世界杯八强水位分析水性解决方案。”其他形式的机械分散需要对聚合物进行改性,以便将其分散在水中,由于引入水敏性,导致成本更高,基础树脂性能下降。BLUEWAVE工艺可以在不修改树脂的情况下生产水性分散体。由于陶氏化学有大量的聚合物可供使用,DCM的研究人员有机会通过使用一种或多种聚合物来调整整体性能属性,从而调整最终分散体的性能属性。

DCM的Bluewave技术实验室的具体发展领域包括聚烯烃分散体和醇酸分散体。固体颗粒,分散剂和表面活性剂被倒入由陶氏工程师设计和专利的挤出机。从另一端出来的是一种水性分散。“从配方师的角度来看,所得到的乳液将与任何其他乳液非常相似,但性质平衡将根据所使用的聚合物混合物而有所不同。例如,聚烯烃非常疏水,耐化学腐蚀,与环氧树脂等其他聚合物体系相比,用聚烯烃制成的涂料在柔韧性和抗冲击性方面非常非常耐用。”

在醇酸技术领域,陶氏正在开发与传统溶剂型体系性能相当或更好的水性醇酸分散体系。制作低voc水性醇酸分散体的正常方法可能非常具有挑战性,如果不是不可能的话,因为树脂的粘度可能太高,如果不添加大量的溶剂就无法进行分散。陶氏能够加热醇酸,并使用BLUEWAVE工艺进行直接乳化,提供固体含量高达60%且粘度非常低的醇酸分散体。

高通量实验室

陶氏所有企业可利用的另一个强大资源是高通量(HTP)技术。在米德兰的陶氏化学园区大约有20个HTP实验室。HTP工具允许研究人员利用在Core R&D中获得的信息进一步开发新产品。研究人员可以以模块化的方法跟踪产品从配方到应用测试。每个配方都被分配了一个条形码,每次进入HTP测试实验室的新区域时都会被扫描。该特定条形码的所有信息,包括配方信息和所有测试数据,都被存储和分析。HTP是快速和连续的,并使DCM加速研究。

金属丙烯酸涂料

在HTP实验室,技术服务小组负责人Leo Procopio博士讨论了金属丙烯酸涂层。在过去的10年里,该公司推出了AVANSE™技术,该技术使丙烯酸酯在金属基材上的性能发生了重大变化,特别是在耐腐蚀性方面。使用AVANSE,乳胶颗粒吸附在颜料表面。在工业空间,这导致更好的颜料间距,从而改善隐藏和屏障性能,并允许在中等负荷应用中使用。配方师能够在VOC水平为100 g/L及以下的单组分水性涂料中实现非常高的性能。

为了顺应商业和机构建筑的绿色建筑趋势,DCM最近推出了两种用于低voc和超低voc涂料的新型树脂技术。2022世界杯八强水位分析MAINCOTE™4950丙烯酸树脂有助于直接接触金属(DTM)涂料的配方,在VOC水平为50 g/L或更低时具有高性能。与目前不同VOC等级配制的DTM面漆相比,MAINCOTE 4950在硬度、耐腐蚀性和耐久性方面提供了更好的平衡,以及良好的建筑光泽和装饰涂料性能。

北美工业涂料市场营销经理Mary Rose Correa表示:“涂料在商业建筑中的应用范围涵盖了广泛的监管要求。“MAINCOTE 4950的广泛实用性使我们能够提供一种单一的树脂解决方案,在不牺牲可持续性或性能的情况下满足这一广泛的要求。”

DCM最近还推出了MAINCOTE AEH丙烯酸环氧混合涂料,将丙烯酸的耐候性和抗紫外线性与环氧的耐化学性结合起来,用于双组分(2K)混凝土涂料。这种树脂在水性2K混凝土涂料中具有优异的抗轮胎拾起性能,使其成为需要高性能和超低VOC的商业地板和住宅车库地板的绝佳选择。对于商业和机构的墙壁应用,该产品提供了出色的抗侵略性清洁方案,同时有助于改善采光室内的美学。Procopio说:“在绿色建筑中,使用自然照明是一个日益增长的趋势,它降低了与人工照明相关的成本和碳足迹。”“除了将VOC降低到超低水平外,MAINCOTE AEH还增加了抵抗紫外线的能力,以对抗日光室内可能发生的发黄。”

功能涂料

普罗科皮奥的团队也在功能性涂料方面做了大量工作。保温涂料采用MAINCOTE IC丙烯酸树脂,可降低管道和储罐的表面温度。与传统的绝缘方法不同,这种方法允许水渗入其下,隔热涂层与基材形成密封,防止腐蚀。该产品可用于安全接触涂料和绝缘罐,是一种简单的方法来绝缘复杂的几何形状。公司也在考虑将涂层用于能源管理,因为它可以减少油箱加热的频率和持续时间。

最近开发的另一种功能性涂层是-ACOUSTICRYL™减声技术。ACOUSTICRYL有助于降低振动产生的噪音,是汽车沥青垫的绝佳替代品。

正在开发的产品

参观还包括在建筑设备、保护涂料、木材应用和汽车修补等领域的几个正在开发的产品。

其中一项技术是开发不使用异氰酸酯的聚氨酯涂料。NAA全球金属铅/战略营销Kristine Poblete指出:“工业涂料应用中的关键挑战之一,特别是对于那些使用溶剂型聚氨酯的应用来说,是在长罐寿命和快速固化时间之间进行选择的问题——总是有一个权衡。这种新的化学物质将锅的寿命与固化时间分离,所以你可以有很长的锅寿命和很短的固化时间。”这种免iso技术的另一个好处是它在环境温度下固化。

DCM R&D高级研究科学家Paul Popa站在汽车抛光喷涂室前,描述了该技术的几个性能属性,包括由于锅寿命更长而减少浪费,由于干燥时间更快而提高产量,以及由于环境固化而减少能源消耗。该技术不含异氰酸酯,具有丙烯酸基和醇酸基两种版本,适用于外部维护和保护应用、工业木材应用和汽车修补应用。

陶氏化学实验室正在开发的另一个领域涉及罐头涂料。如今,环氧树脂被广泛用于全球每年超过3000亿罐的涂层。DCM利用其BLUEWAVE技术,采用实验室规模的系统,复制商业规模的罐头涂布机所使用的过程,正在开发一种不含bpa的食品和饮料罐涂布替代品。

在开发这些和其他用于工业涂料的新聚合物技术时,陶氏化学的研究人员全身心地投入到配方剂和最2022世界杯八强水位分析终用户体验中。Martz说:“为了提供最好的解决方案,我们需要了解配方空间和客户,在涉及新化学物质的地方,我们需要能够为客户提供强大的技术支持,以便他们的重新配方过程顺利无缝地运行。”

副研究总监Jonathan Mason补充道:“我们不仅仅是在设计聚合物。我们正在成为如何由客户配制聚合物以制作涂层的专家。我们也成为了这种新型聚合物如何工作的专家,为罐头制造商提供涂层。我们甚至与品牌商合作,了解他们在感官性能或安全方面的要求。所以这不仅仅是“发明聚合物然后看看会发生什么”。’这实际上是一个集成的研发周期,使我们能够为客户提供最好的产品。”

PCI感谢所有陶氏涂层材料的代表花时间带我们参观陶氏工厂,并解释这些新技术。2022世界杯八强水位分析我们期待着在今年晚些时候发表几篇关于这些新产品的文章。