作者附言:第1部分这篇文章发表在2015年11月期的一种总线标准。

根据底物被保护和环境被保护,回收聚(对苯二甲酸乙二醇酯乙烯)(rPET)可以是一个很好的起点设计高性能防护涂料和长期服务。从废弃的水瓶,曾经在超市货架上,过渡到这样的防护涂料将成为“升级改造”,而不是一个典型的回收的类别,或更常见的练习时间。“大多数塑料回收分为时间由麦克唐纳和Braungart,合作¹这意味着随着时间的推移过程降低了材料的质量。升级改造的实践将逻辑上是指随着时间的推移提高材料的质量。可以实现这rPET名义消化,后跟一个化学重建过程,这带来了一个全新的材料所需的特性和性能。它包含的贡献rPET包含在新结构的一个重要部分,但在一个新的功能的作用。再循环。升级改造和时间都是可持续发展的进程,然而,前者比后者为最终产品提供更大的价值。

本文描述了一些最近的工作在我们的实验室进行涂料基于升级宠物和聚碳酸(双酚A) (PBAC)。这两个回收材料结合为direct-to188金宝搏bet官网-metal创建有趣的混合成分(DTM)应用程序。随着高性能特性,这些新的涂料成分高度可持续发展基于他们的“绿色”内容。他们也代表涂料行业的另一个例子是拥抱环保责任的挑战,加上长期服务寿命的涂料本身和衬底旨在保护。188BET竞彩通过从环境破坏保护耐用品,如腐蚀,这最终延长产品的生命周期。因此,涂料会整体提高可持续发展的可持续性。

与当前围绕着可持续发展意识,特别是对化学过程,我们使用术语来表示三维空间。这些都是对人类生活的影响,减少对环境和对整个能源足迹。²我们也促进这三个维度的概念是必要的对于一个真正的“可持续性”的主张,用“绿色”一词作为一种方法或材料。可持续发展是一个过程和一个目标,并使用绿色输入帮助我们达到这一目标。为此,我们有了新的涂料树脂通过利用一个巨大的物质资源,提取从废物流去垃圾填埋场,海洋或焚化炉。所有常见的化学过程用于派生的原始成分的材料因此被直接使用回收流绕过。最后,生产涂料产品所需的能源足迹从这些回收流大大小于需要同样的产品从原始材料。使用这种方法,以及一些独特的材料和新工艺的组合,我们采取回收使用一个新的性能水平,同时将一个巨大的可持续性要求;188金宝搏bet官网索赔,还包括一些新的绿色加工原料。

按照我们公司的总体任务,多元醇的化学重建再生材料是一种基于分层的成分选择的过程。188金宝搏bet官网从多元醇最佳的涂层性能首先从回收材料选择的目标,而且,如果有必要,然后选择从biorenewable成分来源,来维持一个最高的绿色成分。188金宝搏bet官网整个绿色产品的测量是在这里定义为贡献的回收和biorenewable组件。必要时,原料的成分是适度整合,当其他的选择不会让成本/性能水平需要特定的功能。通过这种方式,绿色内容最大化,同时达到或超出所需的性能标准,包括成本中性立场。换句话说,它不应该,不,验证保费收取客户希望性能以及做一个环保的选择。

选择的材料188金宝搏bet官网

多元醇材料选择188金宝搏bet官网这项工作如前所述³从一个广泛的性能属性。性能特征是使用一个简单的编译算法根据总分排名67多元醇实验测试数据从1 k烤电影(硬度、柔韧性、附着力等)。从综合得分,前三分之一执行多元醇是筛选盐雾条件下的表现,从集团和一些获奖作品是显而易见的。事实证明,所选的选择都基于混合多元醇rPET和回收PBAC (rPBAC)。

以前的论文³关于这一主题的描述结果从两个独立的外部实验室评估这些材料。188金宝搏bet官网第一次是1 k的一项研究使用三聚氰胺在1毫升15%和25%白电影烤在232°C峰金属温度。性能是基于物理测试治愈的电影,但是,他们无法测试任何环境暴露的条件。在第二项研究中,类似的材料制定到2 k涂层进行了一个简短的188金宝搏bet官网烘烤温度要低得多(130°C)。这些电影应用于2毫升(DFT),干膜厚度对涂料性能测试,评估盐雾和QUV曝光。腐蚀性能优良与商业控制油漆。

这里,在第三部分,我们重新审视1 k线圈应用程序,使用第三个外部实验室线圈应用领域的专家集中到一起。这次我们再次看着melamine-baked电影,18%三聚氰胺在显著降低干膜厚度。电影评价涂层性能以及一些环境暴露试验。新的数据非常符合从先前的研究趋势。

实验:Coil-Bake 1 k Low-Gloss白色金属夹大衣

最后验证的性能优势,到目前为止,我们与化学动力学简约,LLC在普利茅斯,MI,更详细的看看1 k三聚氰胺系统在卷材涂料的应用程序。有三个多元醇评估低光泽,白色的,一件风衣在chrome-treated铝配方,热浸镀锌(HDG)和zinc-phosphated冷轧钢板(CRS)。交联剂hexamethoxymethyl三聚氰胺,用于18%固体,DNNSA催化剂催化0.2%阻塞。唯一TiO色素₂颜料体积浓度22%和色素灰比为1.0。配方使用Gasil HP270硅胶消光剂在60°30光泽阅读。的目标峰金属烤温度435 - 450°F高气流蓝色烤箱设定在550°F,最后电影的DFT 0.65 - -0.70密耳。结合实验油漆、制定标准的商业获得了聚酯多元醇,以同样的方式,随后测试相同的烘烤后的日程安排。选择的商业多元醇是一个著名的聚酯多元醇目前在卷材涂料市场销售和使用。

结果与讨论

在第三个研究中,描绘成功制定线圈应用程序使用三个实验多元醇以及商业基准多元醇。油漆有类似的粘度和固体,类似的应用程序属性,和三四个有类似的颜色。这部电影属性是等价的铅笔硬度、附着力、反向影响,三通管的灵活性,MEK阻力,QCT湿度和盐雾在预处理的铝基板。尸酸多元醇被发现比商业控制碳油防沾污性、盐雾/ HDG phosphate-treated钢。控制多元醇提供更好的光泽和颜色保留在接触QUV-A 340。烤电影属性如表1所示。有很少的分化表现。

chrome-treated铝面板上1000小时盐雾腐蚀暴露没有证据表明,所有面板额定10场引起水泡⁴和现场腐蚀,⁵以及一个抄写员10评级。⁶因此,所有的视觉效果都1评级。这个数据验证新的多元醇与一个已知的性能基准。没有分化的事实支持在应用程序使用铝基板。

锌phosphate-treated CRS的盐雾性能数据在表2中给出了500小时。1是一个树脂酸盐的视觉评价实验样本,拥有最佳的性能在文士和字段。我们观察这在之前的研究中使用了2 k油漆,这符合性能。然而,在每种情况下我们表现不同的工业指标。在这项研究中,使用的油漆配方是特定公司的商业控制多元醇,和实验多元醇只是替换成相同的配方。油漆与商业多元醇的目的是专门为线圈应用,结果表明,实验的多元醇明显优于它筛选。

我们看到类似的相对性能在1000小时在衬底,表3所示。尽管所有的油漆在该衬底表现良好,有足够的差异化分配1视觉评价的最佳实验多元醇树脂酸盐再次拥有最低水平的领域水泡和抄写员等级最高,在没有削弱看到文士。这一趋势一直在单独的独立研究一致。

除了上述数据、化学动力学也看着QCT 120°F冷凝湿度测试,(ASTM D4585),来验证我们的polyester-based电影不会水解和/或水泡经过1000小时的曝光。这个接触的结果如表4所示,在同样的实验多元醇树脂酸盐表现相同的控制油漆的视觉等级1。有一个实验性的多元醇,显示一些泛黄(ximp1000 - 17.9),但是其他面板似乎没有受到影响的水泡或变色。

评估脆弱性的芳香实验对暴露于户外元素多元醇,化学动力学评估QUV-A340曝光使用ASTM D4587周期B测试协议。这使用湿和干燥周期随着紫外线照射。光泽的变化测量500小时后钢面板,以及颜色值和变化。结果数据如表5所示。很明显,基于高芳烃含量的实验材料有更大的对紫外线损伤的易感性和光泽损188金宝搏bet官网失,基于结果。实验多元醇没有任何添加剂保护通过受阻胺光稳定剂(HALS)或紫外线吸收剂,因为它们降低烘烤温度过高。实验电影之上的面漆保护他们更多的引物,并为户外使用可能是一个更好的选择。一个完整的研究可能的稳定剂包来实现在涂料配方用于外部应用程序尚未研究的面漆。

涂板也暴露于通过/油混合物当场测试来评估他们的敏感性永久性染色,根据肤色深浅/阅读的变化从一个分光光度计(DL)(表6)。在这个测试中,树脂酸盐材料做得非常好,再次超越商业控制(图1)。这个属性没有故意设计成产品,但是是一个好的奖金优势。减少的趋势染色与更好的整体性能表有关涂各种户外电器⁷(空调、热泵热水器)和排水沟,染色从雨是最明显的。

总结

商业控制在这项研究中一直是一个广泛使用的多元醇多年线圈引物和线圈面漆,因为它提供了一个绝佳的平衡性能属性。RMG树脂平台已被证明可行的一件风衣在多个性能最强的金属腐蚀和防沾污性和最弱的性能加速风化。因此,利用强大的属性RMG rPET树脂平台,两个潜在应用包括线圈底漆和室内面漆(与底漆以及一个外套DTM)。线圈引物用于多个应用程序包括内部和外部应用程序(如建筑墙壁和屋顶,金属檩、金属家具、热热水器和炉包装、电器、文件柜,T酒吧天花板,金属门,汽车underhood部件和油过滤器)。在合适的配方可以利用,提高耐蚀性代替two-coat系统与产品一件风衣。此外,制定一个无底漆来取代chrome-containing底漆可以成功用于钢铁表面如CRS,热轧钢铁、铝锌合金镀层,热浸镀锌钢,用锌电镀钢铁和铝。这些应用程序需要的一些白色的颜色,无底漆的配方使用这种新技术应该优先考虑。

总体的结论和未来的工作

集体工作本文和前一篇文章总结在表7中。它显示的快照的结论从三个不同的独立涂料实验室,标明一致的优点与使用RMG产品与相关几个商业基准。这项工作已经验证的地方一些小说新的多元醇具有高回收内容结合高性能特种涂料应用在金属表面的保护是至关重要的。与上述材料相关联的属性测试非常适合今天的保护涂层要求在宝贵的基质。188金宝搏bet官网当我们从水瓶上升周期材料保护188金宝搏bet官网膜,拓宽水瓶材料的来源从宠物包括他人被证明是有利的和有益的。引入rPBAC金属涂料市场提供了一个新的、非常有效的方法,提供腐蚀保护没有特种添加剂的使用。

未来的工作将包括更深入的研究,以充分利用这个技术对各种金属基板的性能优势。rPBPAC / rPET混合动力系统也正在进一步优化更多的涂料系统扩展可用的涂层的应用程序空间。其他潜在的应用程序使用室内面漆用树脂处理多元醇平台将未来的探索。内在水分和防沾污性属性有多个市场,产品可以适应。详细研究可能的稳定剂包和/或siloxane-modified版本用于外部应用程序将显示这些混合多元醇的潜在外部防护金属涂料。

另外,我们最近找到新的替代防腐技术,表明类似的性能水平CRS衬底(图2)。这种新技术依赖于两个独特的添加剂的协同效应,不与多元醇单独使用时提供额外的保护。合并后的效果是相当可观的,我们期待更多的信息开发和共享在未来有关此主题的出版物。

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确认

作者要感谢帮助我们的同事里克他泊,生命力Mukerjee Woo-Sung Bae。

引用

¹麦克唐纳,w;Branugart m .从摇篮到摇篮:重塑我们做事情的方式,2002年,北角出版社,56-57页。

²Spilman g;爱默生,a;比蒂,m;布朗,m;克里斯蒂,m;Kovsky, j .;罗杰斯,k;Vrabel大肠;他泊,R。涂料技术6月12 (6)2015年,40至49页。

³Spilman g;他泊,r;爱默生,a;布朗,m;克里斯蒂,m;Hense d;杰克逊,m .升级改造从水瓶到防护涂料——一种新方法与新性能——第一部分PCI杂志11月2015年,页26 - 30日。

⁴ASTM D714-02

⁵ASTM D610-08

⁶ASTM D1654-08

⁷Toshin k;建筑师,k . 108号新日铁和住友金属技术报告;2015年3月。