塑料上耐用涂料的新树脂| 2016-08-01 | PCI杂志

随着消费者越来越有环保意识，聚丙烯(PP)在汽车零部件中变得非常受欢迎。它比丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯(PC)更容易回收，并提供轻量化功能，降低汽车的燃料消耗。由于它易于回收和回收，PP在汽车内饰和外部部件以及消费电器和包装中的使用越来越多。

随着PP在各个行业的应用越来越广泛，对高性能涂料系统的需求也越来越大。太阳化学先进材料公司提供来自其母公司DIC公司的树脂技术，可以通过自愈合机制为PP创建高附着力2022世界杯八强水位分析、耐化学性和抗光表面划伤的涂层树脂体系。

这种三树脂涂层系统为配方商提供了节省成本和简化流程的机会，因为不需要预处理PP基材。通常，聚丙烯是通过明火或电晕放电氧化的。使用新的底漆树脂，这一步的配方过程不再需要，因为底漆不需要任何预处理就能提供附着力。因此，油漆时间减少，并提供了额外的效率。底漆树脂是一系列新技术的一部分，可以单独使用或组合使用，在ABS、PC和PC/ABS上构2022世界杯八强水位分析建涂层系统。

本文将介绍这三种树脂各自的特性和涂层配方，然后解释如何将它们组合成一个创新的涂层系统，提供出色的附着力以及耐化学性和耐刮擦性。

一套抗化学物质和划痕的树脂

为了达到性能的适当平衡，有必要使用几层涂层;用于粘合的底漆和耐用的面漆。接枝聚烯烃改性丙烯酸树脂可以用作底漆，以提供对PP的特殊附着力。此外，耐化学腐蚀的丙烯酸多元醇可以产生耐化学腐蚀的面漆，防止对基材的攻击，并且本身抗降解。一种自愈丙烯酸多元醇通过自愈机制赋予面漆抗光表面划伤。

这些树脂被设计成一个整体，确保了多层之间的兼容性。此外，它们还可以在PP、ABS和PC上独立使用，为配方提供灵活性和便利性。这种包解决方案有助于减少规范时间以及成本高昂的生产错误和材料浪费的风险(表1)。

随着PP在各个行业的使用增加，优越的附着力以及耐化学和耐刮擦性已成为原始设备制造商和最终消费者的先决条件。例如，汽车组件，如面板、中控台和仪表板，不断地与磨蚀物以及强腐蚀性溶剂、酸性材料和酒精接触。

多用途和兼容底漆

为了实现具有附着力、耐化学性和耐划伤性的PP涂层，底漆必须首先采用接枝聚烯烃改性丙烯酸树脂配制。这种树脂既能与面漆兼容，又能在独立使用时保持其创新性能。

这种树脂有丙烯酸链接枝到它的初级氯化聚烯烃链，这使树脂提供了出色的粘附到PP基材。该接枝聚烯烃改性丙烯酸树脂可配制成底漆，应用于汽车内外件以及PP组成的高档包装材料，包括化妆品包装。氯化聚烯烃链负责树脂对烯烃基材的粘附，而接枝聚丙烯酸酯链创建了适用于1K底漆的成膜聚合物(图1)。

接枝聚烯烃改性丙烯酸树脂用于配制促进对PP附着力的底漆。此外，这种1K丙烯酸树脂不需要任何其他成分，也不需要特殊溶剂或储存条件，对配方师来说很方便。它可以用作各种PP基材的底漆，用于保险杠筋膜，内饰产品，消费电器和化妆品包装。

这种创新的接枝聚烯烃改性丙烯酸树脂是一种浑浊液体，固体含量为45%的重量，玻璃化转变温度(Tg)约为60°C，并且无芳香烃溶剂。溶剂为乙酸正丁酯/甲基环己烷(表2)。

用这种接枝聚烯烃改性丙烯酸树脂配制的底漆具有优异的粘附促进性能，但也可以用2K丙烯酸涂层进行复涂，以产生具有耐化学性和耐光表面划伤的涂层系统。

耐化学腐蚀的面漆

为了达到高水平的耐化学性，涂料通常采用具有高Tg和高交联密度的树脂配制。然而，这可能导致粘度增加和挥发性有机化合物(VOC)含量增加。

一种新的方法是开发一种新的高固体、耐化学腐蚀的丙烯酸多元醇，具有高酸值，能够在相对较低的分子量(8000 -10,000分子量)的情况下实现高交联密度和约80°C的高Tg。这些特性说明了该多元醇具有优异的耐化学性、易涂覆性以及对ABS和PC的优异附着力。此外，这种耐化学腐蚀的丙烯酸多元醇不含芳香族，只含有乙酸正丁酯。

当采用2K面漆配方时，高固体、耐化学腐蚀的丙烯酸多元醇具有优异的耐化学性，特别是对空气清新剂、避蚊胺和防晒霜的耐化学性，以及对未底漆ABS、PC和PC/ABS的粘附性。这种耐化学腐蚀的丙烯酸多元醇还具有55%重量的中等固体含量和66的固体羟基值(OHV)(表3)。

耐化学腐蚀的丙烯酸多元醇不兼容低极性稀释剂，如环己烷，甲基环己烷和矿物酒精，但酯，酮和醚溶剂可以使用没有任何问题。理想情况下，叔醇如二丙酮醇将在大多数情况下提供最佳溶解度。

这种耐化学化学的丙烯酸多元醇在ABS和PC的透明面漆中表现出优异的耐化学和耐水性。它在苏格兰威士忌中的表现也非常出色^®无底漆的胶带粘合测试(表4)。

通过将自愈合丙烯酸多元醇与上面详述的耐化学性丙烯酸多元醇组合在同一面漆中，可以生产出既具有划痕性又具有耐化学性的面漆。

自愈面霜

高固体，自愈合丙烯酸多元醇产生的面漆具有抗光表面划伤，并粘附于未涂漆的ABS, PC和PC/ABS。抗划伤性可以通过涂层通过划伤和材料去除而达到异常坚硬和抗变形，或者通过使其具有韧性和弹性来实现。通过一种独特的方法来实现抗光表面划伤，这种多元醇利用了一种自愈合机制，这是通过开发一种独特的软段低聚物来实现的。

在自愈合丙烯酸多元醇中使用的软段低聚物增加了柔软性和聚合物回流。这项新技术可以在同一种聚合物中实现耐化学性和自愈合特性。通常情况下，自愈性和耐化学性很难在同一产品中实现。表5比较了传统多元醇与这种新型自愈合丙烯酸多元醇的性能。

自愈丙烯酸多元醇形成非均质薄膜。通过原子力显微镜，可以看到涂层表面在丙烯酸和软段低聚物之间具有微相分离结构，这既具有耐化学性又具有自愈合性。这就产生了一种具有类似记忆泡沫的变形和改造特征的涂层。因此，聚合物回流使涂层即使在轻微划伤后也能恢复其持续的高光泽(图2)。

这种自愈丙烯酸多元醇是一种透明液体，固体含量约为重量的60%，OHV值为85，并且不含芳香烃。在这种情况下，溶剂是丙二醇甲基醚乙酸酯(表6)。

当用于配制PC和ABS上的透明面漆时，这种2K丙烯酸多元醇具有优异的抗乳液性，同时在透明胶带粘附测试和抗划伤测试中也具有积极的结果(表7)。

用黄铜刷轻刮表面后，30秒后光泽完全恢复(图3)。

当这两种丙烯酸多元醇被配制成相同的面漆并应用到上面详述的底漆上时，涂层系统通过自愈合提供附着力、耐化学性和耐光表面划伤性。