其他变量影响迁移是原材料交互,涂料粘度、比重、养护条件、化学添加剂和添加剂的形式。

蜡为表面改性剂化学

蜡是一种低熔点有机材料或化合物在室温下是固体。蜡可能碳氢化合物、醇或脂肪酸酯。他们可能或可能不溶于有机溶剂。蜡融化40摄氏度以上没有分解产生相对较低粘度,nonstringing液体。

蜡可分为合成(由聚合)、精(化石燃料)和自然。根据蜡化学性能特性可以预测。每一个蜡化学可能提供特定的功能或性能优势的混合。

聚乙烯(PE)蜡是由乙烯的聚合。反应条件确定分子的分支,因此,结晶度和分子量。PE蜡有广泛的物理特性,提供各种涂料的性能的可能性。聚乙烯蜡的熔点在100摄氏度和130度C . PE蜡的特性和好处包括良好的滑动和消光特性;改善,3月和耐磨性;并降低溶解度相比,英国《金融时报》或微晶。聚乙烯蜡的缺点是,他们降低光泽,可能在高温下融化。

聚丙烯(PP)蜡生产丙烯的聚合。因此,他们有较高的分子量和更高的熔点比大多数其他蜡。他们的一些更多的类似塑料的属性),如高弹性和韧性,用在涂料与PE蜡混合。聚丙烯蜡的特性和好处包括改进的耐擦伤性,良好的防粘连性能,优良的耐磨性和良好的迁移特征。他们的缺点是成本和滑差的品质。

Mono和bis-amide蜡是半合成蜡产生的脂肪酸胺和二元胺的反应。尽管他们有更高的熔点(140 - 160摄氏度)比大多数其他蜡,普及率相对较低硬度和相对脆弱。

酰胺蜡的特性和好处包括好席子,优秀的砂光,提高光滑和柔软的感觉,增稠的液体,antisettling特性和良好的迁移特征。他们的缺点是降低光泽,增厚solventborne油漆,和可能的泛黄的浅色的热固性涂料。

巴西棕榈蜡是一种长链醇酯和酸。它是从巴西棕榈棕榈树的叶子中提取的。棕榈蜡融化一般低于100度c .巴西棕榈蜡的特性和好处包括3月滑和良好的性能优异,硬度、良好的清晰度,FDA合规。它的缺点是成本/可用性由于作物的变化,和颜色可能禁止在一些应用程序中使用。

聚四氟乙烯是由C2F4的聚合。它不是因为它不溶解或蜡融化在涂料在正常的温度下使用。然而,它可以像一个函数。聚四氟乙烯产生很低的摩擦系数在涂料和油墨,并通常与PE混合使用。聚四氟乙烯蜡的特性和好处包括优秀的滑动;防粘连;改进的稳定性对抛光;和改进的磨损、划痕mar和耐擦性能。它的缺点是成本高,潜在intercoat粘附在高水平的问题,可能的除气在高温热固性氟,穷人和迁移特性。

在PE / PTFE-combination产品,体育常常作为载体的聚四氟乙烯颗粒运输这个产品的表面涂层,它可以提供最终的物理特性要求。

石蜡和微晶蜡都从石油提炼的。石蜡是相对较高的结晶度的lower-molecular-weight碳氢化合物。微晶蜡higher-molecular-weight更高度支结晶度较低的碳氢化合物。他们的熔点相差50摄氏度至100摄氏度,这取决于结构。

Fisher-Tropsch蜡(化学),也称为聚亚甲基,化学与聚乙烯相似,但所产生的一氧化碳和氢气的反应。用于涂料类型融化在100摄氏度到106摄氏度。

蜡的分子量是500年至6000年(石蜡)和(聚乙烯)。聚丙烯和聚四氟乙烯蜡但以类似的方式执行,因此,包括。重要的属性如融化,熔体粘度、硬度,特别是结晶度取决于分子量和分子分支,如图4所示。

基于粒度的表面改性剂的性能

一样重要化学是蜡性能、粒度是同样重要的。蜡是可用在许多形式。

粉末。蜡粉可以由微粉化或喷雾干燥。在这两种情况下,典型的平均粒度范围从5到25微米。因为他们的粗粒度、干燥粉末通常提供最好的席子,防粘连和耐磨性。

寒冷的分散体。冷乳液finer-particle分散生产的钢球磨煤机研磨设备包括,三辊米尔斯或珠米尔斯。由此产生的粒子通常范围从1到4微米。细粒子,这些群众表现出更高的光泽度和透明度,妥协属性如防粘连或3月阻力。

乳剂或降雨雪。这些贴和液体very-fine-particle-size分散生产的熔融物的沉淀所需的液体载体。亚微米粒子大小正常,产量最高的光泽,透明度和易于合并。

表2总结了表面修饰与物质形态的性能。

选择正确的表面改性剂

在选择表面修饰符,必须回答的问题:

1。你想要什么?制定每个表面修饰符来提供某种程度的属性。

2。是你的溶剂或水性涂料系统呢?每个表面修饰符是发达来执行特定的系统。

3所示。您的系统色素或清楚吗?颗粒大小影响清晰和明确系统可能需要一个小的粒子。

4所示。干膜厚度是多少?这需要确定最优粒子表面修饰符的大小。

5。光泽的要求是什么?颗粒大小可能会影响光泽。一个高光泽系统需要smaller-particle-size产品。

6。温度和时间周期是什么?选用合适的熔体表面修饰符点优化属性

7所示。会有一个需要重新涂吗?在较高的水平,一些表面修饰符可能影响再涂在上面。留意添加水平

8。你将如何评价表面改性剂的性能?这将取决于涂层的应用程序需求。

案例研究1 -优化Solventborne涂层光泽和透明度

在某些情况下,所需的性能是由特定的表面改性剂化学反应。优化光泽和透明度,配方设计师然后被迫修改粒子的大小。表3显示了如何减少颗粒大小可以显著提高硝基清漆透明度和镜面光泽。

PE / PP-D聚乙烯/聚丙烯合金粉末化。这种材料和进一步减少通过珠粒径铣生产PE / PP-D1色散。这个细粒度60-deg光泽测量提高了12单位和烟雾降低了50%。3

案例研究2 -提高水性涂料的耐擦伤性在不同光泽的要求

本研究使用水性丙烯酸/聚氨酯清漆,执行没有表面修饰符,表现出可怜的防粘连,耐水性和划痕/ mar阻力。60度的光泽清漆是80 +。表4中列出的配方。

表面改性剂的选择来提高这个清漆的属性包含一个微缩PE、PE色散和PE乳液。将体育和体育粉末分散将增加,3月阻力,改善耐水性和防粘连,同时提供统一的席子如果低光泽清漆是必需的。PE色散将更容易吸收比聚乙烯粉末化。可以预期类似的性能属性较低效率的PE乳液,但光泽清漆的维护。消光效率的三个PE表面修饰符如图6所示。

耐擦伤性测试进行水性丙烯酸清漆和没有表面修饰符,结果如下图所示。

增加PE表面修饰符了,分散或乳化形式改善划痕和mar阻力,防粘连和水阻力的水性丙烯酸/聚氨酯清漆。粉末和分散的体育也提供了统一的消光漆。

案例3 -改善滑不影响光泽粉末涂料

粉末表面修饰符通常减少所有涂料的光泽,他们合并。这也是与粉末涂料。很难提供优秀的减少咖啡(摩擦系数)和改进的滑动性能而不影响镜面光泽的粉末涂料。表面修饰符像PE,光泽大大影响水平的需要提供良好的滑动性能。聚四氟乙烯影响少光泽,但它仍然是减少在聚四氟乙烯含量大于1%,这需要显著较低的咖啡。

使用聚氨酯粉末涂料进行了一项研究,比较PE /聚四氟乙烯表面改性剂专用聚合物尤其是发达保持光泽粉末涂料配方,同时提供优秀的咖啡。表5中列出的配方。

gloss-stability研究比较PE /聚四氟乙烯表面改性剂专用聚合物。60度光泽稳定性和表面修饰符给出了加载在图7中。

咖啡研究利用相同的粉末涂料配方和表面修饰符。咖啡的结果使用Altek单元,如图8所示。这咖啡的研究的数据显示在图9所示。

图7和9相比,很明显,让咖啡值低于0.1,配方设计师必须使用超过1% PE /聚四氟乙烯,这将降低60度光泽的粉末涂料。专有的聚合物,咖啡0.1的值可以生产水平低于1%,同时保持60º粉末涂料的光泽。

案例研究4 -席子UV涂料用最小的粘度增加

UV涂料越来越多的被用作低voc(挥发性有机化合物)替代木材涂料。紫外线清漆通常表现出高光泽与优秀的耐磨和耐化学性。然而,大多数消费者更喜欢纠缠的完成他们的木材产品。传统上,化学家使用硅减少光泽清漆,涂料的化学反应。UV涂料,二氧化硅由于过度并不总是有效粘度增加,使涂料不适合喷雾或辊应用程序。

克服上述粘度问题,涂料配方设计师应该考虑替代添加剂化学反应。如前所述,聚丙烯蜡展览优秀的消光特性加上出色的3月,划痕和耐磨性。紫外线100%固体配方是列在表6。这种类型的涂料通常是用作roller-applied顶级家具涂料。

电影应用于12微米干膜厚度。性能数据展示在表7所示。

聚丙烯表面改性剂在5%治疗有效地降低光泽没有显著影响粘度。这些属性实现由于低表面积和减少吸油的聚丙烯相比,传统的二氧化硅消光剂。

结论

选择正确的表面修饰符需要的知识需要结束的属性制定涂料知识和理解化学表面改性剂的基本性质和性能与粒径之间的关系。选择正确的表面修饰符后,最后一步是优化治疗率有最好的世界(性价比)。

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引用

1 Jansen, k .“蜡在涂料和油墨的作用”,涂料和树脂,1989年4月。

2沙,Vishu。塑料测试技术手册》,纽约:约翰•威利父子公司。1984。

3罗尔,大肠“表面修饰符席子用最小的阴霾,“现代油漆和涂料,亚特兰大,乔治亚州,Argus合并,1995年7月。

4罗尔,大肠”定义和预测性能的表面修饰符在油漆和涂料,“第七届国际油漆国会,9月19日,2001年,巴西圣保罗。