扭树脂属性| 2016-03-01 | PCI杂志 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

聚氨酯技术被提供了许多技术优势竞争涂层系统。双组分聚氨酯涂料(2 k PUR)尤其是看到广泛使用在汽车行业等应用领域,风车,飞机,交通,等。尽管这是一个成熟的技术,有持续的压力改善和调整技术属性如耐磨性、抗划伤和室外耐久性。也规定迫使构建在高固体含量进一步减少挥发性有机化合物的仪器(HS)配方或改变水性(WB)的解决方案。非常低阻尼己内酯可以影响VOC和技术工具属性通过降低排放,延长涂层系统的生命周期,提高可持续发展的重要标准。

聚已酸内酯

Perstorp 40年来一直生产聚已酸内酯,并提供一系列的多元醇适合修改和调整交联涂料配方2 k和1 k PUR系统。属性基于传统的丙烯酸树脂和聚酯的配方可以定制的聚已酸内酯多元醇。

己内酯化学提供了一个独特的可能性目标具体要求在不同的涂层系统利用控制的开环聚合羟基,导致非常低酸值(< 0.25毫克KOH / g)。半晶质的多元醇与精确的功能和窄分子量分布可以通过创新的方式做好准备。通过选择不同羟基功能发起者,多才多艺的脂肪族,low-Tg (-60°C),无溶剂和低阻尼多元醇可以选择制定高性能交联涂料为各种应用程序。

卡帕™的多元醇在2到4的功能不同,哦内容4.1 - -17%之间和分子量在300 - 2000克/摩尔在技术上是可能的调整涂料配方。通常替换5至20 wt %的标准多元醇-丙烯酸树脂或聚酯-己内酯将重要的附加值。

聚已酸内酯可作为树脂添加修饰符在solventborne(某人)系统基于丙烯酸树脂或聚酯和各种交联剂,因为他们有一个范围广泛的兼容性。这使得组合的数量几乎是无限的。他们是自由和在室温下是液体溶剂使他们适合作为无溶剂系统的活性稀释剂。分数很低的粘度也适合使用在配方基于乳液低粘度和相对高水验收由羟基数量允许多元醇乳液液滴迁移。

这项研究显示了添加不同水平的3-functional的影响和4-functional聚已酸内酯在海关2 k PUR系统(图1)。它还描述了使用在水性emulsion-based系统的原则。

Solventborne配方

聚已酸内酯很容易融入solventborne配方在任何阶段油漆准备。由于其优良的颜料润湿性质时最好应该添加在研磨阶段用于着色配方。一般来说,正常的制定原则是使用在处理己内酯时,和传统的工具,如添加剂、溶剂和交联剂使用时做的开发工作。他们明确的分子量和功能保证强劲的贡献最终性能的涂层。即使天生聚已酸内酯有较低的Tg来源于脂肪族结构——因此少贡献最终硬度从物理干燥——配方很容易使硬度和力学性能保持甚至增加。这是解释为增加交联密度-羟基数量增加的结果导致更高的机械强度之间的很强的氢键形成大量的聚氨酯债券。光泽和阴霾也保持,或者在许多情况下有所改善,因为完美的兼容性和改善流来自他们的低阻尼特性。通常聚已酸内酯具有较高的反应性对异氰酸酯由于其吊坠主要羟基脂肪链的灵活。治疗所需的平衡速度和贮存期可以调节催化剂的量补充道。

在这项研究中,所有的公式都基于一个高固体含量的丙烯酸(表1)。在配方卡帕得了常规聚酯多元醇被3-functional取代聚已酸内酯通过不同的原则。重量的基础上在卡帕取代,卡帕B的基础上羟基内容和在卡帕C量翻了一番为了进一步延伸影响属性。配方卡帕D常规聚酯被4-functional取代聚已酸内酯、羟基含量的基础上。NCO /哦比率保持不变在1.05。

挥发性有机化合物

聚已酸内酯有效降低VOC的低粘度配方,已经可以被认为是高固体。它使他们适当的引用作为活性稀释剂。进一步减少额外的卡帕C发音效果还强调了使用低粘度HDI-trimer重要性达到低voc值(图2)。

耐磨性

耐磨性提高是一个反复出现的属性在不同的应用领域等聚已酸内酯的聚氨酯分散体和聚氨酯丙烯酸酯,在那里他们已经证明比传统聚酯有重大的影响。脂肪族、半晶质结构固化涂膜的结果在一个低Tg,但这部电影具有较高的机械强度。高交联密度结合低Tg结果橡胶,弹性性质的电影,这是受益人,耐磨性好。泰伯磨耗试验的结果如图3所示。

耐冲击

聚已酸内酯的脂族结构显著提高抗冲击性。为了强调这一点,进一步测试进行金属板加热在80°C的24小时以确保完整的治疗,然后冷却到-25°C 3 h为了检查机械性能在寒冷气候。结果表明,己内酯的低Tg也降低了固化涂层的Tg,财产,例如,可以改善汽车涂料和雨水侵蚀的石头芯片电阻电阻为风车叶片在严酷的气候条件(图4)。

抗划伤

耐擦伤性评估的方法,一个硬度计压头与累进增加负载应用于涂层。只要没有观察划痕,只有表面的弹性变形形成,迅速再生的回流。当进一步增加加载到塑性变形区域,划痕最终被再生,只要温度Tg之上。最终负荷增加到不可逆转的地步成立,涂层是永久(监控)骨折。

结果表明对Tg的影响从己内酯,减少脆弱性和风险创造永久的划痕(表2)。Semicrystallinity引入聚已酸内酯也可以降低内部压力和增加粘弹性性质,也提高回流属性。

灵活性

聚已酸内酯改善伸长和灵活性,特别是相对于纯丙烯酸系统。效果明显的增加应变时聚已酸内酯的数量进一步增加。不同的数量和功能己内酯不妥协的强度和韧性(图5)。

耐紫外线

实验制定没有额外的紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂,应用到一个白色的最下面的一层,暴露于QUV-B 2000 h使用标准周期。脂族结构和酸值很低(< 0.25毫克KOH / g)提供良好的抗紫外线以及良好的水解稳定性。阻力比纯丙烯酸系统和效果更加明显与双己内酯的配方(卡帕C)(图6)。

水性配方

聚已酸内酯可以方便地用于solventborne和无溶剂配方。然而,他们本质上疏水,这使得他们不可能稀释,直接溶解到水中。因为他们有一个极低酸值是不可能让他们water-dilutable中和羧基团体。不过,它们可以被用作树脂修饰符在水系统中基于丙烯酸乳液时允许迁移到乳状液液滴在不添加额外的乳化剂。因为疏水性和己内酯的粘度由分子量,优先使用低分子量己内酯与羟基含量高。这两个特性使它们更容易迁移到所需的乳液液滴在分散过程。它们形成一个复杂的平衡在这类系统中,丙烯酸的分子量和粘度,但更重要的是乳化剂的类型和数量,对成功有至关重要的影响。不同聚已酸内酯的含量,可以添加一些不同的丙烯酸乳液,并不总是成功的。这是区分大小写的。图7中的例子显示,在这个特定的商业乳液16 wt %的3-functional聚已酸内酯可以合并,由一个完整的粒度分布所示。 However, with the addition of 32 wt%, the peak is moved towards higher emulsion droplets, and with the addition of 40 wt% a distinct bimodal particle size distribution is formed, which indicates a fast phase separation.

聚已酸内酯在水系统的总体好处solventborne相似系统。甚至可以减少VOC因为需要fast-evaporating co-solvents是减少了。影响耐擦伤性和耐冲击可以更加明显在这些情况下,由于分子量水性丙烯酸树脂在许多情况下超过传统solventborne丙烯酸酯。low-Tg和半结晶聚已酸内酯的影响,在这种情况下,更加重要。

与世行2 k PUR系统一个众所周知的缺点是它更难以实现高光泽、低烟雾由于地形表面固化的模式形成的乳液液滴。这种效应可以减少通过添加有机co-solvent降低Tg和最低成膜温度,促进合并过程,并在物理干燥平整。由于低粘度和完美兼容丙烯酸树脂、聚已酸内酯能填补2 k世行制定相同的功能。己内酯留在电影以来,fast-evaporating有机溶剂相比,物理干燥和水准可以延长,允许更好的水准。它可以被增加光泽但霾时尤为明显减少(图8)。

solventborne和无溶剂系统己内酯自然可以称为活性稀释剂由于其低粘度,但在水性emulsion-based系统可以更正确被视为被动的合并代理。

结论

己内酯脂族,液体,无溶剂多元醇合适的活性稀释剂。他们准备通过开环聚合,从而导致低酸数量和精确定义的功能,让他们多用途工具制定各种交联涂料。当部分取代传统羟基功能树脂,他们应该被视为正常的原材料,但是配方应该平衡为了利用聚已酸内酯的独特属性。188金宝搏bet官网即使他们是脂肪族,半晶质的多元醇与低Tg,可以很容易地找到一个平衡,灵活性,抗冲击性和耐磨性显著提高在不影响硬度或抗化学腐蚀。这使得它们适合严酷应用良好的力学性能是必要的为了表现良好在属性像石头芯片电阻的情况下,耐磨性和雨的高耐蚀性的重要性。

聚已酸内酯多元醇最好应该用作树脂修饰符的配方需要采取更上一层楼。他们可以用于配方,需要一个转折在正确的方向上满足VOC法规和强硬的技术要求。