应用于溶剂型涂料的新一代液态聚合物
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回溯整个涂料历史,大多数涂料是以溶剂为基础的,但随着对挥发性有机化合物(VOCs)的减排越来越(被人们)重视,该类涂料正承受着巨大的压力。如果在应用上仍然要求达到溶剂型涂料的性能,那么降低VOCs含量,同时保持关键的应用性能,如粘度,已经变得越来越重要。
当下涂料配方师正在面临的重大挑战是尽量减少溶剂使用,同时以最低的成本研发出完美无缺、令人接受的涂膜。常见方法是增加涂料的固含量,但其结果通常是产品粘度的增加,进而导致涂料在施工过程中出现困难。
尽管其他聚合物涂料的使用越来越多,但醇酸树脂面漆仍然是全球销量最高的涂料之一。醇酸树脂体系之所以成功,是因为它们的成本相对较低,用途广泛,并且被最终用户熟悉。它们可以通过原材料和/或改性剂种类的选择和比例来满足不同终端用户的使用要求。生产商一直在开发新的和改进后的体系来适应高固含配方,以满足日益严峻的空气污染法规。
还可以采用多种替代方法来调整涂料配方,以降低粘度,从而减少所需溶剂,使涂料达到所需的施工粘度范围。液态聚丁二烯(LPBDs)是一种高活性的液态烃类聚合物,可适用于无溶剂或低溶剂的涂料配方。这类聚合物在许多方面与天然干性油相似,但由于它们的不饱和程度高,某些规格的固化速度比许多天然油性聚合物更快,此外,可以通过添加金属催干剂来加速固化。与天然油类相比,液态聚丁二烯涂层通常颜色更浅,更坚硬,更耐化学腐蚀。他们已经证明特别适合应用于底漆,在钢材上具有优异的附着力和耐腐蚀性。
目前,对液态聚丁二烯在溶剂型涂料中的潜在性能已经开展进一步研究。在这项研究中,我们关注了新开发的液态聚丁二烯 (LPBd-B)在溶剂型醇酸涂料中与其他市售的液态聚丁二烯相比所带来的好处。新型液态聚丁二烯(LPBd-B)相比于工业产品LPBD-A,其相对分子量更低,1,2-乙烯基含量更高。
研究结果展示出了新一代液体聚合丁二烯(LPBd-B)在醇酸树脂体系中具备更好的兼容性,从而赋予更大的潜力进行配方调整,甚至更接近无溶剂体系。我们的研究还表明,在降低涂料粘度的同时提高涂层性能是可能的。
液态聚丁二烯聚合物与醇酸树脂的相容性
目前,对三种常用的长油度醇酸树脂进行了评估:一种是100%固含量的亚麻油基的醇酸树脂,另外两种是70%固含量溶于石油溶剂(一种是亚麻油基,一种是大豆油基)的醇酸树脂。以特定比例制备的共混物,在2000转/分的高速分散机上分散5 分钟,然后将共混物转移到玻璃容器中,以评估储存稳定性。其中一批留在室温下观察,另一批样品在40°C的烘箱中放置24小时。分别对液态聚丁二烯在醇酸树脂体系中的相容性进行评价,并在24小时以及7天后进行目测观察。实验发现,三种醇酸树脂与两种LPBD产品均具有良好的相容性。
接下来主要集中对溶剂型醇酸树脂1(100%固含的长油度亚麻油基)进行研究,并对其与不同液态聚丁二烯的相容性进行了深入探讨。根据筛选法测试结果,可以确定醇酸树脂1中液态聚丁二烯所能添加的最大量。同时具体的评估方法是....
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