经济型双组分实色木器涂料耐黄产品的制备

   日期:2021-12-17     浏览:148    
核心提示:经济型双组分实色木器涂料耐黄产品的制备□ 刘宝山,袁东兴,马升太,罗先平(北京展辰化工有限公司,北京 101105)0 前 言经过将
经济型双组分实色木器涂料耐黄产品的制备
□ 刘宝山,袁东兴,马升太,罗先平
(北京展辰化工有限公司,北京 101105)

0 前 言
经过将这几年在市场上的木器涂料销量数据进行分析,以白色为基础(包括白色)的实色木器涂料的销量明显上升,白色木器涂料装饰主要使用在门、窗、橱柜涂装上。这样在阳光的照射下一些实色漆产生了明显的黄变。本文简单分析了涂膜的降解原理,耐黄变助剂的原理,通过耐黄变助剂、树脂耐黄变性、固化剂耐黄变性能来进行试验、分析。通过试验结果终找到制作经济型双组分溶剂实色木器涂料耐黄产品的方法。
 
1 理论分析
1.1 涂料降解原理
涂料降解可以有多种方式,如:表现光泽或投影光泽的丧失、变脆、开裂、细裂、玻璃化温度的改变、变色、粉化、失去附着力、褪色,以及生物腐蚀的增加,这些都是光降解引起的链断裂和交联的结果。纯的聚合物如:聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯和脂肪族聚酯对290~400 nm的紫外光就是稳定的。因为它们均不含有吸收光谱中此光区光线的发色基团。但当这类聚合物暴露在阳光下时,却还是被降解了。这是因为聚合物产品并不具有理想的结构,它们含有吸收地表紫外光的发色基团杂质,这些杂质包括催化剂、残余物加工用助剂、氧化产物以及吸附的大气污染物。被发色基团吸收的紫外光能够引发光降解。其他聚合物如聚苯乙烯、芳香族聚氨酯和芳香族环氧树脂,它们含有吸收紫外光的发色基团。而且这些基团是这些树脂的基本结构的组成部分,因此它们不需要由外来的杂质促进降解。
1.2 紫外线吸收剂原理
紫外线吸收剂是通过阻止降解反应过程的步,即光的吸收而发挥作用的。紫外光吸收剂都是无色或近乎无色的添加剂,它们在光谱的紫外光区有很强的吸收力,紫外光吸收剂可以将吸收的光能安全地转化为热能而消散掉,价格相对较低。
1.3 受阻胺自由基捕捉剂原理
受阻胺自由基捕捉剂的光稳定作用在于它可以捕获光引起的氢化氧化物分解,分解产生羟基自由基和烷氧自由基,从而提供光稳定剂。受阻胺也可阻碍热键氧化作用。受阻胺是稳定的聚化物,甚至在开始时的受阻胺消耗完后仍保持对光降解的抗性,对这种现象的解释是,受阻胺氧化物的产物如:羟胺和羟胺醚同时也是光氧化剂的抑制剂。受阻胺和羟醚均能捕获过氧自由基,价格相对较高。

2 试验部分
2.1 主要原料
树脂:月桂酸醇酸树脂(自产)、丙烯酸树脂、合成脂肪酸醇酸树脂、大豆油醇酸树脂。
固化剂:HDI三聚体固化剂、TDI三聚体固化剂,固化剂均为丁酯溶解至45%固含量。
其他:有机溶剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂、受阻胺自由基捕捉剂、消光剂、钛白粉。以上助剂在长期贮存后无自身黄变性。
2.2 试验仪器
SFJ - 400多功能搅拌机、WD 401F恒温试验箱、W - 71 - 31G(Φ115 mm)重力式喷枪、30 cm×40cm×0.8 cm白色瓷砖、UVA(340)灯、岩田2#杯、硬度测定仪、色差仪。
2.3 样板制作
样板制作工艺30 cm×40 cm×0.8 cm白色外用瓷砖,白身→喷涂涂料(岩田2#杯14 s)→25 ℃恒温试验箱干燥24 h后测试性能。
2.4 试验过程与结果分析
2.4.1 树脂的选择
2.4.1.1 树脂选择试验过程
本试验所用树脂主要选择了大豆油醇酸树脂、月桂酸醇酸树脂、合成脂肪酸醇酸树脂、丙烯酸树脂。施工配比为m(涂料)∶m(固化剂)=2∶1。固化剂比例为m(HDI三聚体)∶m(TDI三聚体)=6∶4。参考配方见表1。
2.4.1.2 树脂选择试验结果(见表2)
2.4.1.3 树脂选择试验结果分析
根据表2中的试验结果,不难看出只有丙烯酸具有很好的耐黄变性能,但是其价格高,产品的性能还不能满足市场上的需求,特别是涂膜丰满度方面。月桂酸醇酸树脂的综合性能表现为好,以下试验均以月桂酸醇酸树脂为基础,进行配方优化。
2.4.2 助剂的选择
2.4.2.1 助剂选择试验过程
本试验助剂的选择,主要是在树脂的选择试验配方中增加了紫外线吸收剂和受阻胺自由基捕捉剂,并将两种助剂进行物理搭配,考察对涂膜耐黄变性能的影响。施工配比为m(涂料)∶m(固化剂)=2∶1。固化剂比例为m(HDI)三聚体∶m(TDI三聚体)=6∶4。结果见表3。

2.4.2.2 助剂选择试验结果(见表4)
2.4.2.3 助剂选择试验结果分析
根据上述试验结果可以分析出方案一、三所表现出来的结果没有方案二、四好,而试验二、四的结果相差较小,出于成本上的考虑终选择了方案四的搭配。但是此结果依旧不能满足要求,下面试验是通过固化剂的优化组合进行试验。
2.4.3 固化剂的选择
本试验固化剂的选择,主要是考虑到板面硬度及耐黄性能的双重要求,故在TDI三聚体、HDI三聚体之间进行选择。
2.4.3.1 固化剂的选择试验过程(见表5)

2.4.3.3 固化剂的选择试验结果分析
根据表6可知,试验方案一固化剂的耐黄性能好,但是其涂膜干燥慢,硬度上升慢,难以满足使用要求;方案三的结果不论是从性能上考虑还是从价格上考虑为理想。
3 结 语
双组分溶剂实色木器涂料产品的耐黄变性能与树脂的选择、耐黄变性助剂的选择、固化剂的选择都有很大的关系。试验中所用到的月桂酸醇酸树脂为自产树脂,相对成本较低,符合本文所强调的是制作经济型产品,故没有进行树脂上的搭配使用。不同的涂料厂家可以根据不同的需求进行树脂上的搭配优化。需要提醒的是一些原材料如:醇酸树脂、耐黄变助剂、固化剂等,市场上的产品耐黄变性能存在很大差异,这样在进行搭配的过程中存在很多变数。本文旨在探讨制作经济型双组分溶剂实色木器涂料耐黄变产品的方法,试验中所得到的数据有一定的局限性,故在使用过程中能够进行较为系统的分析、验证。另外,本文所使用的钛白粉为硫酸法金红石型钛白粉,其耐黄性能良好,故本文没有系统分析粉体的耐黄变性能。
 









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