随着终端用户寻求提高生产力和/或加快返回服务时间,提供更快完成的工业涂料的需求。然而,在配制双组分(2K)聚氨酯时,由于锅寿命和干燥时间之间的权衡,速度受到了阻碍。减缓基树脂(A部分)和异氰酸酯交联剂(B部分)之间的反应提供了急需的延长罐寿命;它还会导致更长的干燥时间。由陶氏化学公司旗下的陶氏涂料材料公司开发的PARALOID™Edge无iso *技术(*生产时不含异氰酸酯)利用了一种替代聚氨酯交联系统,将罐寿命与环境固化时间分离,使配方商能够优化这两种性能。

极品飞车

速度是整个工业涂料领域的竞争优势。优化周期时间,提高日产量,降低人工成本,提高客户满意度。在汽车翻新行业,由于经济反弹,更多新车上路,对速度的需求被放大了1此外,行业整合导致仍在运营的车身修理厂减少。2虽然许多因素影响汽车抛光的周期时间,但提高聚氨酯涂料干燥速度是一个普遍的机会。

汽车精炼商每年使用约6000万磅聚氨酯。3.大多数应用作为2K涂料基于脂肪族二异氰酸酯和丙烯酸多元醇。4这些材料具有良好的耐候性,包括抗紫外线降解和抗黄变;出色的颜色和光泽保持,即使在很长时间的曝光后;优异的耐水、耐油、耐化学品性能;并具有优良的硬度和耐刮性。然而,在缺乏多种喷涂设备或热辅助固化的情况下,这些高性能的代价是底漆应用后较长的干-砂时间和面漆应用后较长的干-buff时间。除了锅的使用寿命有限之外,还有这些缺点。一旦2K聚氨酯混合,喷涂时间可能短至几个小时。

PARALOID Edge技术消除了固化速度/罐寿命的权衡,这是在环境固化应用中与异氰酸酯基交联剂配制时的标准做法。如图1所示,该新技术采用氨基甲酸酯基官能团、双醛交联剂和酸催化剂。除了快速的环境干燥速度和较长的锅寿命,该技术解决了无异氰酸酯交联系统中配方和涂药者的兴趣,以帮助改善配方涂料的环境、健康和安全状况。

底漆的好处

汽车翻新过程包括多层油漆和多段时间等待每层油漆干燥。在补光和打磨后,再喷涂几层底漆。让底漆干燥,然后打磨和清洁,最后的涂装过程开始。减少底漆-表面剂的干燥时间将显著提高返工油漆工作的周转时间,从而提高车间的生产率。5表1提供了一种基于PARALOID Edge的2K聚氨酯汽车返修底漆的起始配方。

为了演示环境固化速度,在冷轧钢板(用80砂纸打磨)上喷涂了两层底漆表面配方,并在涂抹后用10分钟的闪光时间。在干燥过程中,涂层板被储存在一个控制温度和湿度的室内。可砂性是由用320砂纸手工打磨涂层所需的时间来确定的,而不使纸张结块,而且纸张上的任何残留物质都很容易被摇晃或敲掉。

如表2所示,新技术驱动的底漆出砂时间很短(40分钟)。相比之下,一种商用的含异氰酸酯的聚氨酯底漆需要四倍多的时间,需要180分钟的干燥时间才能打磨。

粘在一起

附着力和耐溶剂性是汽车抛光底漆的关键性能指标。表3总结了基于PARALOID Edge技术的底漆的耐溶剂性和交叉附着结果。MEK在24小时后超过100,在7天后超过200。通过ASTM 3359用3mm的刀片对底漆表面以及相同的底漆加上商业黑色底漆和透明面漆进行交叉附着测定。7天后,涂有底漆和底漆/彩色涂层/透明涂层的面板显示并保持了良好的附着力。

一夜的大麻生活

如前所述,PARALOID Edge技术的一个关键特点是能够从固化速度和涂层性能中分离锅寿命。为了证明这一特性,制备了一种底漆表面配方,并在一小时内喷涂,然后在室温下放置6、16和24小时后再次喷涂,以确定锅寿命对固化速度和涂层性能的影响。除了可砂性外,还测量了涂层固化1天和7天后的耐溶剂性。所有的涂层在干燥40分钟后磨砂良好,表明快速磨砂性不受配方老化24小时的影响。放置16和24小时的配方在一天后的MEK抗性略低;然而,7天后,在不同时间喷洒的所有底漆都有相同的耐溶剂性。所有的引物通过交叉触点对金属有类似的粘附性,在7天后粘附性略有下降。

选择的面漆

虽然汽车翻新中大多数异氰酸酯基聚氨酯采用丙烯酸多元醇树脂,但这项新技术因提供醇酸树脂和丙烯酸树脂两种体系而闻名。这种额外的灵活性为配方商提供了更多的定制选择,以平衡配方成本和底漆与面漆的涂层性能要求。陶氏除了将醇酸基底漆系统用于汽车返修底漆的商业化外,还在开发丙烯酸基面漆系统,除了固化速度和使用寿命方面的优势外,该系统还具有优异的抗紫外线性能。基于初步测试的配方细节和涂层性能见表4。

不等待,不浪费

在为环境固化系统配制2K聚氨酯时,在更长的罐寿命和更快的固化时间之间进行选择是一个持续的挑战。在汽车抛光中,施涂者必须接受次最佳干燥时间,以维持可操作的锅寿命水平。PARALOID Edge无异氰酸酯聚氨酯技术是一种环境固化,无异氰酸酯涂层技术,从固化速度中分离罐寿命。在汽车翻新方面,该技术为终端用户提供了一种即时解决方案,可以加速循环时间,帮助提高利润并减少材料浪费,同时增强环境、健康和安全性能。

参考文献

12014年1月3日,杰西,S.平平无奇的12月未能抹黑“汽车销售的又一个伟大年份”,(www.autonews.com)。

2汽车后市场行业协会,数字2013碰撞修复趋势。

3.聚氨酯工业中心2012年最终用途市场调查。

4解释脂肪族二异氰酸酯,快速事实和数字,美国化学协会。

5墙,c.a;理查兹,B.M.;紫外光固化技术的生态和经济效益,RadTech报告,2004年3 / 4月。

陶氏化学公司(“陶氏”)或陶氏关联公司的商标

欲了解更多信息,请访问www.dow.com/coatingmaterials


作者:John Argyropoulos, Nahrain Kamber, Paul Popa和David Pierce,陶氏涂料材料公司,宾夕法尼亚州,Collegeville和米德兰,MI