美国的国土面积和各地气候的极端差异意味着涂料行业面临着一系列挑战。然而,无论在哪里,有两个考虑因素仍然是不变的:遵守新法规和成本压力。

亨斯迈公司下属的亨斯迈高级材料公司在开发新系列固化剂时,希望帮助该行业克服这些问题,并打开此前因恶劣天气条件而无法进入的地区市场。结果是一系列新的低温涂层技术,Ara2022世界杯八强水位分析®凉爽,它提供快速固化在较低的温度和优良的表面外观和粘附性能。这些功能不仅有助于降低项目的整个生命周期成本,并为那些在较冷气候下工作的人提供延长的应用窗口,而且产品降低的VOC水平确保了新的和未来的立法可以满足。

开发过程是客户反馈的直接结果。通过听取他们的担忧,情况变得很清楚——特别是在气候较冷或冬季严寒的地区——需要一种能够在低温下提供高质量、快速和可靠固化的产品。此外,欧洲的客户面临着满足即将推出的新法规(REACH 2018,低量化学品的注册截止日期)的压力,这突显了对产品中VOC配方的日益关注和日益严格。北美是全球涂料添加剂市场占有率第二大的地区,1显然,任何新产品都必须符合可能或正在实行的新规定,无论这些规定位于何处。更重要的是,他们需要在成本方面提供真正的价值。

一生的方法

近年来,一个项目的成本已不再纯粹基于其个别部件的价格。相反,他们采用了一种全寿命的方法,使行业能够更好地了解一种产品在20或30年内的成本影响。因此,我们在开发过程中采取了类似的方法。这不仅让我们更好地了解客户所面临的问题和情况,而且让我们得出结论,快速干燥系列可以提供真正的价值,原因如下:

•改进干燥时间:

  • 允许应用期延长到凉爽的季节
  • 避免中断在应用程序的时间表,节省工时和降低应用程序成本

•更长的大麻寿命:

  • 更少的产品
  • 降低烘箱的温度,节约能源,减少水电费
  • 在高温下固化时,减少了在烤箱中的固化时间
  • 增加了装配线的吞吐量

一旦确定开发这类产品有切实的好处,就确定任何新产品都需要满足低温固化应用的监管要求,以及2018年及以后出台的法规。

选择正确的化学反应

尽管市场上有几种产品可以提供低温固化、长寿命或低挥发性有机化合物水平,但没有一种产品能同时提供这三种功能,这是一个明显的机会。下一步是了解哪些可用的化学物质最适合我们想要创造的产品。为此,我们对现有的固化剂(耐表面RPAAs、改性酚醛胺和有机溶剂中的加合硬化剂)进行了比较,考察了5℃下的固化速度、防腐性能、VOC水平、罐寿命、EHS和法规符合性。

测试显示了各种各样的结果。虽然表面耐受性RPAAs是粘附性能方面的行业基准,但它们不能在低于15℃的温度下固化,因此不适合使用。改性酚醛胺是一种曼尼基型固化剂,在8-15℃的温度下表现出更好的固化性能,但有强烈的变色、残留挥发性胺的显著水平和潜在的涂层间粘附问题。在有机溶剂中添加硬化剂使我们能够在低温下实现快速除尘和无粘时间,然而极高的粘度意味着在配方中需要大量的溶剂来实现正确的应用粘度,这意味着我们无法满足低于350 g/L的VOC要求。

作为测试的结果,这三种化学物质都被打了折扣。然而,最初的试验表明,曼尼基类型的化学物质可以在0-10°C的温度下固化,因此我们进一步研究了这一问题,开发和测试了几种使用曼尼基的不同化学方法,直到我们达到了预期的结果——一系列可以满足各种行业要求的产品。

每种化学物质的不同属性以及最终Ara Cool系列的不同属性可以在表1中看到。

每种化学测试的不同属性

表1”每种化学测试的不同属性。

满足行业要求的范围

这一新的固化剂系列中的每一种产品都是根据特定的行业要求开发的。除了优良的表面外观和粘附性能外,所有产品都能在低温下快速固化,降低VOC水平。

例如,Ara Cool 3077是零voc,配方胺苯甲醇和无SVHC,并已设计在低至5℃的温度下提供优越的反应性。它既可以用作唯一的固化剂,也可以用作慢硬化剂的助加速剂。

对于5°C或更低的温度,Ara Cool 1047 W 80提供优越的表面外观和优异的附着力,即使在潮湿或寒冷的条件下。为金属表面开发,它提供了至少相同的防腐性能,与同类竞争技术中最好的,并为关键基材提供了良好的防腐保护,在这些条件下需要快速硬度发展。因为它只包含大约20%的溶剂,它适合在含溶剂的配方中使用。

Ara Cool 1034 XW 90具有极长的锅寿命,粘度略高,拥有极长的锅寿命和突出的低温反应性。一种用于预处理钢表面的改性曼尼基型超高固体硬化剂,不含svhc, VOC极低,溶剂含量不超过10%(图1)。

喷砂钢1008小时后盐雾试验结果。Ara Cool 1034 XW 90与Araldite®GZ290X90结合在5℃下固化

图1”喷砂钢1008小时后盐雾试验结果。Ara Cool 1034 XW 90与Araldite®GZ290X90结合在5℃下固化。

为未来工作

开发新系列固化剂的首要目标是为我们的客户提供可以通过扩展应用窗口帮助他们打开新市场的产品。Ara Cool的快速固化速度和更长的锅寿命允许更高效的工作,节省时间和整体项目支出,而其强大的固化功能减少了投诉的风险。此外,低VOC水平使得在恶劣气候地区的应用更加符合要求,使客户放心,产品可以满足任何可能出现的新法规。

欲了解更多信息,请访问www.huntsman-aracool.com

参考文献

1www.persistencemarketresearch.com/market-research/coating-additives-market.asp