提高颜色强度是涂料配方商和制造商最关心的问题。然而,对于许多系统来说,提高颜色性能是一项艰巨的任务。无论是现成的分散剂还是完全配制的体系,由于生产、挥发性有机化合物(VOCs)和消费者的限制,对配方进行大的调整可能是不可行的。博彻斯技术允许后添加添加剂,以提高颜色接受度,颜色强度和着色系统的质量。只要在底色中加入助色剂或增色剂,就能得到更强、更干净、更鲜艳的颜色。使用各种难着色剂的着色效果明显。另一个好处是减少或消除颜色擦除和改进了用于溶剂基的通用水基系统的兼容性。

有三个关键因素与当今着色系统的挑战增加有关。第一个是着色剂的通用性,这意味着配方者的任务是使单一色散线在广泛的技术范围内工作。2022世界杯八强水位分析一个着色剂系统必须在丙烯酸、溶剂型醇酸、乙烯基丙烯酸酯、醇酸乳液和许多其他碱化学物中表现相同。二是全行业走向全球化。随着化学家在全球范围内研究配方,和谐是涂料公司的目标。一名在美国工作的配方商被要求与在中国同一家公司工作的配方商使用相同的着色系统。这意味着每个地区的专用着色剂正在被全球着色系统所取代。第三个因素是涂料中挥发性有机物的减少或消除。通过消除挥发性有机化合物,通用着色系统主要成为水性的,导致相容性限制,因为挥发性有机化合物在与溶剂型醇酸漆的相容性方面很有用。

为多个系统创建通用着色剂,将着色剂全球化,并从配方中单独去除挥发性有机化合物,对配方商来说都是巨大的挑战,但同时完成所有这些会给系统带来巨大的压力。通常,通用着色剂会表现出不相容的形式,颜色擦除,减弱着色强度或可见缺陷。这些都是许多配方商面临的严重症状。一种新的添加后添加剂线已经开发出来,以克服这些挑战的形式的颜色助推剂和增容剂;这些解决方案分别提高颜色强度和颜色接受度。

颜色增加添加剂

颜色提升添加剂线是专门设计来提高通用着色系统的性能在类似的应用。例如,水性着色剂用于水性涂料,溶剂型着色剂用于溶剂型涂料(图1)。这可以包括建筑和工业应用。根据添加剂在不同系统中的兼容性,需要从表1中提供的添加剂中筛选最佳性能。

颜色增强添加剂是为同类应用设计的。
图1颜色增强添加剂是为同类应用设计的。
颜色提升添加剂线。
表1颜色提升添加剂线。

增容剂添加剂

增色剂的作用与增色剂不同。它们的主要功能是克服在低VOC醇酸体系中使用的无VOC水性着色剂的相容性限制(图2)。这与DIY市场最为相关,因为醇酸基涂料一直在降低VOC水平。表2显示了可用的不同的增容剂。

用于水溶于溶剂应用的增容剂添加剂。
图2用于水溶于溶剂应用的增容剂添加剂。
描述和使用可用的不同的相容剂添加剂。
表2描述和使用可用的不同的相容剂添加剂。

导致零voc着色剂与低voc醇酸漆严重不相容的因素

长油醇酸生产商被迫减少其树脂中的VOC含量,主要来自矿物酒精。传统配方的VOCs含量高达50%,市场要求许多制造商将VOCs含量降低到10%以下。这是通过两种不同的方式实现的:

  • 增加树脂固体;
  • 用水部分替代矿物酒精。

这一配方变化导致醇酸碱的含水量达到饱和水平,任何来自水性着色剂的额外水分都不再被系统所接受。涂料生产厂家对现成着色剂生产线的质量和性能影响有限。添加Borchi®在这种高固体、低voc醇酸碱中添加增容剂可以增加配方的灵活性,并实现更高的水接受水平。这些新型的后添加添加剂易于测试,并简单地纳入基础涂料。这样的解决方案使配方商无需修改着色剂体系就能直接解决问题并消除不相容性。

测试方法

添加剂的筛选

对所关注系统中增色剂或增色剂生产线上的所有产品进行初步筛选,在基础漆上按重量计添加1%的剂量(图3)。对所有配方进行提取,并进行以下评估,以确定添加后的添加剂对涂料配方的改善程度:

所有颜色提升产品的下降。
图3所有颜色提升产品的下降。
  • 可在颜色均匀性
  • 压降测试
    • 擦掉
    • 光泽
    • 表面外观(针孔或流平)
    • 颜色的力量
    • 色度

剂量优化

一旦选择了能给涂料系统带来最佳性能的正确添加剂,应完成以下测试:

  • 所选添加剂在用量为1、2、3%时的阶梯研究;
  • 重复上述观察。

性能最好的配方将有最低的摩擦,最好的外观和颜色活力。

案例研究:促进Phthalo Blue

研究人员使用了一种市售的水性平面建筑外墙涂料。当添加5%酞菁蓝分散液时,颜色强度低于本应用的要求。筛选Borchi Boost添加剂,以增加涂层的色度。所有三种产品都在总基础重量的1%的添加剂中进行了测试。在该系统中,Borchi Boost 510与没有添加Boost添加剂的对照相比,提供了最大的颜色增加(图4)。在所有样品中没有观察到rubout。

促进酞菁蓝的案例研究。
图4促进酞菁蓝的案例研究。

案例研究:提高水性氧化铁红与溶剂基醇酸的相容性

在白色溶剂型醇酸中加入水基氧化铁红着色剂会导致严重的不相容性。所使用的醇酸类型为高固含量、低voc的长油。当添加1%的Borchi Add 409WS时,搓痕被消除(图5)。

提高水性氧化铁红染料在溶剂型醇酸中的配伍性的实例研究。
图5提高水性氧化铁红染料在溶剂型醇酸中的配伍性的实例研究。

结论

Borchi Add和Borchi Boost是添加后的添加剂,旨在提高颜色性能,减少或消除不相容性,使涂料配方克服与无voc通用着色系统相关的大多数挑战。这些添加剂为涂料配方提供了高价值,并通过后添加方便产品处理。所有产品都是不含VOC的,并能提高颜色性能或与各种涂料系统的配色相容性。