了解涂料用乙烯基技术的最新进展| 2011-09-01 | PCI杂志

在过去的50年里，涂料技术发展迅速。随着需求、性能要求和环境法规的变化，行业也发生了变化。然而，有些事情却没有。成本与绩效之比一直是，也将永远是制定者、承包商和自己动手的人的主要动力。

成功的化学家和材料制造商明白这一关键真理，并据此设计产品。自20世纪60年代以来，醋酸乙烯基聚合物帮助配方商开发了满足这一平衡的装饰涂料。由于乙烯基技术在近半个世纪前被引入涂料行业，一些配方商可能会认为它是“老技术”，在当今涂料生产商所面临的不断变化的性价比需求和监管要求中，几乎没有什么新技术可以提供。事实上，醋酸乙烯基聚合物有许多进步，使这些粘合剂继续作为涂料配方的首选。

新技术为2022世界杯八强水位分析配方剂提供了新的选择，包括传统的乙烯-丙烯酸粘合剂、设计成膜而不结链的乙烯-丙烯酸粘合剂，以及设计成膜而不结链的醋酸乙烯/乙烯(VAE)粘合剂。这些新技术和选择使乳2022世界杯八强水位分析剂生产商能够提供一系列醋酸乙烯基聚合物，这些聚合物在涂料中表现出各种性能属性，仍然满足适用的政府和行业监管标准。了解这些新产品与市场上其他技术的比较情况，将有助于制定者和最终用户根据特定产品的需求做出更明智的决定。2022世界杯八强水位分析本文讨论了广泛的属性，包括耐擦洗性、耐水洗性和美观性，以及如何用醋酸乙烯基聚合物制成的涂料帮助配方商开发出符合这些需求的高性价比解决方案。

定义一致的参数

图1点击放大

本文的发现是基于对许多不同的醋酸乙烯基粘合剂的性能的广泛比较研究。为了确保一致性，所有涂料的制备都采用了一个标准方案:

除了粘合剂、聚结剂(如果需要)和调整水外，使用所有原料制备了一种普通研磨剂。

将同等重量的普通研磨料倒入单独的罐中，并加入适量的粘合剂以获得所需的颜料体积浓度(PVC)。

最后，添加水和(如有必要)无vocs聚结剂，以达到配方所需的体积和固体体积。

这些活页夹分为三类:
1.传统乙烯基丙烯酸酯(VACon)

聚合物的玻璃化转变温度(Tg)范围:10°C至24°C。
所有这些乳胶都需要在5℃的温度下形成薄膜。

2.自聚(低最低成膜温度[MFFT])乙烯基丙烯酸酯(VALow)

聚合物的Tg范围:2°C到6°C。
这些乳胶都不需要在5℃时形成薄膜。

3.醋酸乙烯/乙烯(VAE)

聚合物的Tg范围:4°C到12°C。
这些乳胶都不需要在5℃时形成薄膜。

基于va的材料提供了广泛的好处，以满足配方的需求

在比较这三种材料时，研究表明这三个子类别之间有明显的差异。下面讨论的结果主要关注这三类的区别，并根据特定的应用程序需求显示性能范围。如果测试没有产生明显的差异，则不讨论该属性。

可在属性

图2点击放大

冻结/解冻稳定

冻融稳定性在不同类型的粘结剂中表现出较好的相关性。图2显示，传统的乙烯基丙烯酸有更好的机会实现冻融稳定的PVC范围。在评估不同涂料配方中聚合物类型的单个产品时，测试表明，所有低tg技术在所有涂料体系中都未能实现冻融。2022世界杯八强水位分析传统的工艺随着涂料体系PVC含量的2022世界杯八强水位分析降低，出现了越来越难的冻融过程。在非常低的VOC水平下，有一个油漆是冻结/解冻稳定的机会直接与油漆的PVC和聚合物的Tg有关。要在低VOC的条件下实现良好的冷冻/解冻，需要在技术发展上进行大幅度的改进。

另一个影响冻融稳定性的因素是油漆系统的PVC。在这里测试的pvc之间有显著的统计差异，表明在高pvc涂料中有更好的机会达到冻融稳定性。一个合理的解释是，在PVC含量较高的情况下，涂料的乳胶含量较低，而色素沉着含量较高，这有助于保护聚合物颗粒在冻结过程中不会相互接触。

图3点击放大

光学性质

光泽发展65和50 PVC涂料的光泽度发展非常相似，65 PVC涂料的20º/60º/85º光泽度平均为1.4/2.2/1.8,50 PVC涂料的光泽度平均为1.4/2.5/2.0。光泽度差异在25 PVC半光泽度中变得最明显，其中颜料与乳胶聚合物的相互作用会影响光泽度发展(图3)。按类别划分，每种类别中具有最佳光泽度发展的聚合物是:

传统的乙烯基丙烯酸;
Low-Tg乙烯丙烯酸;
VAE。

对比度

图4点击放大

涂料中的对比度(隐藏度)受PVC、TiO2色素沉着水平、扩展剂类型、流变性和薄膜形成的影响。在评价数据时，对对比度影响最大的是涂料配方。需要注意的是，这三种涂料都使用了相同的TiO2水平，因此增加PVC会造成空气空洞和增加隐藏。(图4)。

在进一步评估25 PVC涂料配方按粘合剂类别，有可能显示出传统VA比低voc VA和ves在隐藏性方面有微小但统计上显著的差异。

图5点击放大

色彩的力量

着色强度通常与与对比度相同的变量相关，但也受表面活性剂水平，颗粒大小和许多其他因素的影响。在评估所有涂料配方时，没有观察到基于粘合剂类别的显着统计差异的着色强度。平均而言，观察到每种不同聚合物的Y值相差3%(图5)。

应用程序/膜的形成特性

图6点击放大

阻力特性

耐擦洗

图7点击放大

根据ASTM D 2486(方法B)测量擦洗阻力，使用与已知对照的并排压降。对于50种PVC涂料，耐擦洗性最高的聚合物类别是:VAE， > VALow和VACon;然而，在每个类别中，具体的粘合剂的表现都有差异。无聚结剂的PVC涂料的擦洗效果基本相同，而vee涂料的擦洗效果范围最大，其标准偏差为+/- 1500次擦洗循环，而传统的PVC涂料的标准偏差为+/-500次擦洗循环(图7)。尽管没有显示，但25和50 PVC涂料的耐擦洗性在类别上表现出相同的总体趋势。

由于65pvc已经超过了临界PVC (CPVC)，因此预计耐擦洗性的相对性能将发生变化。这被发现是真的。在这些配方中，VAE和无聚结的乙烯丙烯表现相似，与传统乙烯丙烯的性能差距较小(图8)。很明显，PVC和配方成为CPVC以上抗磨性的主要因素，而CPVC以下固有的粘合剂性能起着重要作用。

图8点击放大

与丙烯酸树脂混合

在涂料行业中，将乙烯基粘合剂与丙烯酸粘合剂混合是常见的做法，以达到成本和性能的理想平衡。乙烯基丙烯酸酯是混合系统中与VAE产品相比的首选，因为它们通常表现出与丙烯酸酯系统更好的兼容性和相应的改进性能。作为一个例子，如图9所示，观察到在25种PVC涂料中，与低voc的乙烯丙烯酸技术相比，将VAE与丙烯酸技术混合会导致更大的耐擦洗性降低。这是选择粘合剂时要考虑的一个重要因素。

图9点击放大

可洗性

在本研究中，可洗性与耐污性相似，因为两者都有一系列的污渍，并允许在冲洗掉之前放置一段标准时间。可洗性更强，用海绵和清洁液试着把污渍从表面擦掉。传统观点认为，丙烯酸树脂的耐洗性更好，其次是乙烯基丙烯酸树脂，而乙烯基丙烯酸树脂的耐洗性最差。

在本研究中，使用了以下染色剂:

黄芥末酱;
红色的番茄酱;
葡萄汁;
热咖啡;
钢笔墨水;

2号铅笔;
蓝色crayola蜡笔;
红色润滑脂铅笔;
黑色鞋后跟;
可水洗蜡笔-黑色;
E-190皇家红色口红。

在分析三种涂料配方中每种染料的可洗性时，有几种染料明显存在显著差异。在25 PVC涂料中，铅笔被证明是最难去除的。在25pvc时，这些污渍的整体可洗性(平均)对于低voc的乙烯基丙烯酸来说是最好的(图10)。

图10点击放大

在50 PVC涂料中，去除污渍难度最大的技术仍然是低tg乙烯丙烯。这是专门针对去除芥末和番茄酱污渍。在评估高pvc涂料(65)时，去除污渍难度最大的技术是传统的乙烯丙烯。

接近临界PVC时，许多性能特性显示出明显的性能变化。在这项研究中，当50和65 PVC涂料通过CPVC点时，这种变化发生在它们之间。CPVC上的色素选择将通过两种机制影响其性能和提高可洗性:快速膜侵蚀和基于色素选择的疏水性增加。

表1点击放大

结论

醋酸乙烯基粘合剂提供了经过验证的涂料配方性能，该技术不断进步，以满足涂料行业不断发展的需求。在本研究中概述的三个类别中，室内涂料的配方者可以找到许多满足客户和行业标准所需的属性。此外，在每个类别中都有许多不同的选项，每个选项都有自己独特的性能属性平衡。

表1总结了这三类的性能属性。如果冻融是一个重要的性能特征，传统的乙烯丙烯技术是今天实现这一特性的最佳选择，而不会对性能产生实质性的负面影响。如果在未混合的系统中抗磨性很重要，配方者可能需要考虑VAE。如果与其他技术的混合是重要的，以及优秀的润色和2022世界杯八强水位分析耐擦洗性，配方商应考虑传统和低tg乙烯基丙烯酸酯。

通过了解每种材料的优点，以及其固有的优点和缺点，配方商可以做出更明智的选择，以最具成本效益的解决方案平衡产品性能。

确认

作者要感谢Lisa Sullivan, Bill Schmitz和Katherine Weatherington在收集数据方面的帮助。我们还要感谢Ron Grieb的指导和支持。