本文解决了强劲的市场需求为pigment-stabilizing寡聚物获得100%的固体,零voc配方。一个新家庭的树突丙烯酸酯低聚物与不同的功能,解决各种稳定机制(颜料润湿、静电和立体稳定)将讨论。基于这些寡聚物的油墨和涂料非常快速固化,容易氧抑制少得多。他们具备良好的附着力不同基质和拥有优秀的化学和抗划伤。

介绍

有三个主要阶段分散颜料在涂料、油墨或涂料解决方案润湿,研磨和色素的稳定悬浮。在最初的颜料润湿阶段,颜料的表面水分和空气被困在色素聚集。湿润的程度取决于溶液的粘度和表面张力的颜料和分散的媒体。在研磨阶段,颜料团聚体分为小块和均匀分布。分散剂,可以吸附在颜料表面通常被用来避免会员企业,因此稳定颜料分散体系的形成。静电和空间稳定的两个主要机制是色素稳定。多磷酸盐和多甲酸衍生品通常用作聚合电解质提供静电稳定。在溶液介电常数较低,空间稳定稳定的主要类型。添加剂或活页夹链应该adsorped颜料的表面,以免使絮凝颗粒的有效空间稳定。¹

树突寡聚物高度支化位阻低聚物。各种化学反应包括聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、²aminoacrylates³和thioacrylates⁴报告文学。其中,thioacrylate树突寡聚物的特殊利益对我们由于他们特殊的机械和物理性质在困难,保护涂料。他们表现出良好的耐高温和耐化学,以及优异的附着力属性金属、玻璃和各种塑料。本文着重于色素稳定性能的新树突thioacrylate寡聚物。

实验

寡聚物都与凝胶渗透色谱法和红外光谱分析。粘度测量使用布鲁克菲尔德与帽帽2000 +粘度计2轴。3%剂添加到所有寡聚物混合,直到完全溶解。这种混合的12.7微米湿涂层应用于玻璃固化速度分析。对于所有其他物理性质测试低聚物/剂混合物在丙酮稀释40%的固体。12.7微米湿涂料是应用于基质,然后5微米的厚度将溶剂蒸发后才能实现。

所有涂料都使用融合300处理器H-bulb治愈。单灯下经过传送带速度的5到20英尺/分钟为治愈速度进行了分析。对于所有其他测试,涂料固化在皮带的速度5英尺/分钟。在室温下固化涂料被允许站了两小时前测试。丙烯酸酯转换的速度是由低聚物的红外光谱分析涂层之前和之后的治疗。在丙烯酸酯峰高的相对差异~ 810厘米¹和~ 1630厘米¹然后计算初始峰高的比例未硫化的低聚物。

铅笔硬度固化涂层的决心D3363依照ASTM方法。抗划伤决心通过比较%阴霾前后涂层的磨损与钢丝绒五传递。%阴霾使用比色分光光度计测量。

化学溶剂阻力决定的方式基于ASTM方法D5402使用甲乙酮(MEK)作为溶剂。最多200溶剂double-rubs被执行。耐化学性70%硝酸决定的方式基于ASTM方法D1308玻璃衬底。测试区域覆盖和材料被允许坐到涂层的完整性受损。188金宝搏bet官网

涂料表面张力决定使用AccuDyne测试标记笔结果是最低的标记,没有珠的涂层。粘附到各种基质B2197依照ASTM测试方法。

结果与讨论

如下详细,七超支化树突丙烯酸酯低聚物合成和测试,以研究各种结构变化对涂层的影响物理性质和色素稳定能力。聚酯丙烯酸酯低聚物(),聚氨酯丙烯酸酯低聚物三聚氰胺丙烯酸酯低聚物(B)和(C)也进行了测试比较控制。这样的低聚物通常用于色素系统。

低聚物的结构和性质

寡聚物的理想化结构曹磊如图1所示。寡聚物为主不同分子量和丙烯酸酯功能。然而,低聚物G和H添加了羟基功能,我既有羟基和羧基酸低聚物的功能。表1详细讨论这些结构,指出这些差异。

低聚物液体粘度

液体粘度是一个重要的属性,因为它可以产生明显影响配方可能性和处理。每个低聚物粘度数据如表2所示。

正如所料,低聚物粘度很大程度上是由分子量和分子间键(即控制。氢键)。聚氨酯含有B和highest-molecular-weight,高性能树突J最高粘度。羟基和/或酸组胃肠道也导致增加粘度D-F相比,没有这些官能团。尽管差异,然而,所有的寡聚物可以被稀释在溶剂或单体粘度应用程序可能需要什么。

治愈速度

丙烯酸酯的比例转换在治愈皮带速度5英尺/分钟和20英尺/分钟如图2所示。所有的低聚物涂层显示出良好的治疗反应。丙烯酸酯的比例以20英尺/分钟转换非常接近转换比例在5英尺/分钟,即使这部电影被暴露在四倍能量带速度越慢。

总的来说,丙烯酸酯转换的百分比与分子流动之前和期间治疗。寡聚物B I和J液体粘度最高转化率最低但由于流动性的粘度下降。相反,低粘度聚酯丙烯酸酯,转化率最高的国家之一。

功能中也扮演了重要的角色,如d e和G-H之间的比较,具有更高的功能,一般来说,导致更快的治愈。然而,这可能是有限的,分子流动性将减少与增加转换。在某种程度上的转换,任何剩余的不改变的丙烯酸酯会无法移动和反应。这是一种解释三功能性的三聚氰胺丙烯酸酯,C,有如此高的转换比例J,与32丙烯酸酯,是如此之低。

氧抑制

众所周知,氧气的存在对光聚合具有负面影响。通常情况下,效果更加明显在涂层表面接触到大气中。配方或流程修改通常需要克服这个氧抑制层,实现完全治愈。

图3显示了丙烯酸酯组的转化率低聚物的表面和背面涂层固化时皮带5英尺/分钟的速度。涂料基于新树突寡聚物除了D和E可能没有显著区别表面与底部的转化率。事实上,在两种情况下,即与G和我,结果表明表面实际上治愈好。氧气的抑制效果最为明显的标准低聚物。

硬度和抗划伤

涂层硬度和耐挠是要考虑的重要物理性质在任何应用程序。如表3所示,所有的寡聚物有良好的铅笔硬度5 h以上。多数新树突的寡聚物,f j,有卓越的耐擦伤性。基于这些寡聚物的涂层显示很少清晰与钢丝绒被磨损后的变化。尽管D和E显示,容易抓略有增加,都比标准a和C。

抗化学腐蚀

表4报告涂料的耐溶剂和化学品使用甲乙酮和70%硝酸测试物质。大多数低聚物有很好的耐MEK溶剂。添加羟基或羧酸组在设定h似乎改善这个结果。高分子量也可能在耐溶剂性成反比关系,等见过通过比较D-F或考虑j . higher-molecular-weight寡聚物更有可能有更多的或更大的口袋内治愈,交联网络,溶剂可以穿透。

70%的硝酸阻力数据也多种多样。聚氨酯含有B执行明显比其他的低聚物。D、F、H和J还显示改善电阻相比,A和C标准的低聚物。

表面张力和附着力

低聚物涂料的表面张力表5中给出。表面张力可以扮演一个角色在涂料润湿的属性,以及最终衬底附着力。涂层附着力数据,玻璃,金属和塑料表6和图7所示。

低聚物之间的粘附塑料没什么差别。除了HDPE,所有很好遵守基质。玻璃和金属的附着力是同样好所有寡聚物,与标准a - c寡聚物有轻微的贫穷的附着力。

有颜色的墨水性质

准备

有颜色的油墨准备在一个两步过程。首先,颜料膏是由各自的颜料混合成丙烯酸酯单体在高剪切到一个适当的水平的色散。第二步涉及添加低聚物,更多的丙烯酸酯单体、光和聚合抑制剂颜料膏和搅拌直到均匀。没有添加色素稳定添加剂或表面活性剂,确保任何稳定的结果将完全是因为使用的低聚物。

色浆和油墨的配方在表8和9,分别。的公式都调整,最后色素负载的墨水将为10%。

油墨粘度和稳定性

最后的油墨粘度测量在低剪切(50年代¹)和高剪切(2600年代¹)可以在表10。粘度是相当一致的颜色和关联的低聚物粘度开始。在许多情况下,高剪切粘度足够低,适合各种印刷油墨的应用程序。

比较相对稳定的色素油墨,小样本放在一个60°C烤箱加速老化测试。样品的粘度测量再一次定期的时间大于20天。中的数据表11是低切粘度变化的速度在这个时期cP /天。

总的来说,油墨的稳定性似乎有一个主要的逆关系寡聚物的粘度和分子量,暗示润湿性和位阻特性。低粘度,低分子量低聚物D显示最好的整体稳定性是最或第二最稳定在所有颜色。A和G也相当稳定。寡聚物有最糟糕的整体稳定性是高粘度,高分子量J一样。这意味着羧酸集团的我有一个不稳定对色素稳定性的影响。高粘度聚氨基甲酸酯丙烯酸酯B的稳定性也差。

分别对每个油墨颜色,黄色油墨的稳定性是比分子量与低聚物粘度密切相关。添加其他低聚物的官能团。羟基,降低油墨的稳定性。品红油墨是相反的,主要与分子量有关。添加的羟基在这些油墨有整体稳定的影响。

所有的青色油墨显示稳定性好,低粘度,低分子量低聚物油墨略好。D -和g青色油墨没有建设粘度随时间的变化。稳定的黑色油墨很难实现,除非,D、G和H,这证实了一般趋势与其他颜色。羟基的存在几乎没有影响稳定的青色和黑色油墨。

结论

在本文中,我们描述了几个新的树突丙烯酸酯低聚物与不同结构,可能会发现使用中的色素涂料和油墨。这些寡聚物已被证明有良好的治疗速度,抗氧抑制和物理性质是相等的,如果不是更好,比其他类型的低聚物通常用于这些应用程序。我们进一步研究了低聚物结构可能如何影响油墨配方基于这些寡聚物的稳定性。虽然具体的低聚物的特点,导致最好的稳定性有所不同的颜色,这是发现,低粘度和lower-molecular-weight寡聚物通常导致更稳定的油墨。

引用

1 Vernerdakis T.G.涂料技术手册第三版,2005,76-1-76-19。

2路,w•h•;徐,j•;吴,Y.M.;周,x;陆,Y.B.;熊,Y.Q.掠夺。Org。外套,2005年252年56岁。

3徐,D.-M。;张K.-D。朱,X.-L。j . App Polmer Sci,2004年,92,1018。

4 Dymax新闻稿,“高功能低聚物表现出优越的化学和温度抵抗”,2013年3月18日。