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流平剂的作用

文章出处:原创网责任编辑:小莉作者:小莉人气:-发表时间:2016-07-15 17:19:00

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加入流平剂会影响涂膜的外观、层间附着力和再涂性。常规的流平剂有丙烯酸共聚物、有机硅和氟碳表面活性剂三类。以甲基丙烯酸酯作为单体的均聚物和共聚物通常可作为流平剂,通过控制它们同基料树脂的不相容的程度来起到流平的作用。选择不同的单体,控制平均分子量和用不同的官能团改性都可改变流平效果。有机硅类流平剂的表面张力低,表面活性极高,这是因为有机硅可在表面上富集大量的甲基基团。新一代的有机硅流平剂常用聚醚改性、聚酯改性或烷基改性。除此之外,还可通过调节分子量和硅含量来达到调节流平剂性能的目的。氟碳类流平剂是所有流平剂中对降低表面张力最有效的,但是存在再涂时易起泡的缺点。

本文主要讨论以丙烯酸共聚物为基料的流平剂,考察水性汽车涂料体系中的中涂漆用流平剂的最优化。试验的中涂漆配方采用水性聚酯树脂与氨基树脂拼用。 迪高450,TEGO450,迪高流平剂,流平剂450,工业漆流平剂,水性流平剂
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颜料和填料直接分散在中和好的水性聚酯树脂基料中,调节pH值到810~814,以去离子水调节粘度到0112Pa·s。我们对4种丙烯酸类流平剂进行了比较:A为未改性的丙烯酸树脂;B为含羟基丙烯酸树脂;C为氟改性的丙烯酸树脂;D为氟改性的含羟基丙烯酸树脂。评估流平剂对涂料的流平性和防缩孔的影响。考察了流平剂的分子量、极性(以羟基含量体现)、氟改性、固化温度及流平剂用量(012%、014%、016%,以涂料总量计) 对涂膜性能的影响。评估的方法是:将中涂漆涂布在玻璃板上,室温闪干10min,然后于150℃烘烤20min,最后于190℃下过烘烤20min(过烘烤条件是对金属底漆而言)。通过考察涂膜的光泽和缺陷评估流平剂的效果。测试结果以0~5表示,0最佳。

结果与讨论测试结果分别见图1~3。纵坐标由0~5表明涂膜的缺陷程度。每张小图表的横坐标以0~3表示三个不同的羟基含量。从左到右四栏分别表示不同的氟含量,最左的一栏为0氟含量,最右一栏为最高氟含量。每张图表中的每一行表示某个特定分子量,最上一行为低分子量,大约3000~5000,中间一行为中等分子量,约15000~20000,最下一行为高分子量,约50000~100000。 
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A.类流平剂是未任何改性的低分子量的聚合物,它的流平作用和防鱼眼作用较差。在较高温烘烤时有明显的迁移,导致涂膜表面出现发粘和浮油的现象。当流平剂的分子量增大时,流平效果明显改善,迁移也得到有效抑制。高分子量的流平剂具有高亲油性,其用量过高时,引起光泽下降,鱼眼增多。这是由于流平剂同基料树脂的不相容性造成的。A类流平剂会降低耐石击性,尤其是其用量较大和过烘烤的状态下这方面的影响更明显。B类流平剂改善了聚合物的极性。当极性较低时,流平性很好。羟基含量高的流平剂几乎无流平性,这是由于分子内和分子间力超过其他合力,使得流平剂无法移动到涂膜的表面。如果增大高极性流平剂的分子量,则会造成涂膜失光。

B.类流平剂的分子量从中到高时,对再涂附着力有很大影响。低分子量的B类流平剂在高用量和过烘烤的情况下轻微影响涂膜的耐石击性。

C.类流平剂的流平性极好,但是迁移程度高。如其用量大并在高温下烘烤,涂膜有发粘的现象。氟改性流平剂非常高效,只需加入少量即可有明显效果。但这类助剂的层间附着力较差,耐石击性和划格法附着力差,不适用于多层涂料。

D.类流平剂比无氟改性的流平剂高效得多。它只有在低可交联极性基团、高氟含量,并且在高温下烘烤才会发生迁移。在广泛的分子量范围和宽极性基团含量的范围内,该类流平剂的效果都极好。只有在高分子量,高氟含量并低羟基含量时才会造成涂膜失光。就再涂性而言,只有当氟含量高、羟基含量低时才有影响。

流平剂的分子量对涂膜流平性和再涂性的影响是相同的。羟基含量增加会改善涂膜的附着力,但对流平性有负面影响。氟含量增加可改善涂膜流平性,但会降低附着力。适宜的氟含量和羟基含量的结合,可达到优异的流平性的同时也不降低涂膜的附着力。 

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