Dibenzoate乙二醇酯广泛用作增塑剂和合并成膜艾滋病很多年了。dibenzoates一直在前面讨论的优势,但他们包括:低蒸汽压(10的范围gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba-10年gydF4y2Ba^8gydF4y2Ba毫米汞柱)导致低VOC含量,适合应用程序与极性聚合物的溶解度参数如PVC和丙烯酸酯,生物可降解,对环境安全的食品接触应用粘合剂和涂料。gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba之前的研究在水性研讨会表明这些分子的有用性作为建筑涂料的成膜艾滋病在内部和外部的应用程序。gydF4y2Ba^{2、3gydF4y2Ba}Dibenzoate乙二醇酯是低voc合并艾滋病,他们的建筑涂料的性能优势包括固体体积增加,光泽,耐擦洗。gydF4y2Ba

本研究旨在扩展硬度增加发现在以前的涂料研究direct-to-metal应用程序和使用这一概念作为规定的建筑涂料的工具。gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba在这之前的工作dibenzoates和一缩二丙二醇正丁基醚(DPnB) 1:1的比例混合,以及由此产生的硬度苯乙烯丙烯酸粘合剂的发展超过了这个配方含有2,2,4-trimethyl-1, 3-pentanediol monoisobutyrate (TMPDMIB),而含有低水平的VOC。gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba这个结果很有趣,和必要的进一步探索在建筑涂料的性能方面。gydF4y2Ba

硬度发展水性涂料被教的关键块电阻和污垢皮卡。过度使用合并艾滋病的配方可以通过过度加剧灰尘传感器表面的粘着性,并制定化学家是明智的优化使用水平。硬度可以是一个可取的属性有几个原因,这研究侧重于评估硬度开发使用各种比率与dibenzoates DPnB。DPnB VOC含量100% 24环保局评价的方法。DPnB是与部分水溶性疏水醚(4.5 wt %),但其分配系数允许DPnB分区的聚合物阶段帮助膜的形成。用不同比例的DPnB dibenzoate,本研究将集中在属性产生的两种不同的粘结剂配方。gydF4y2Ba

第一个树脂粘结剂是higher-TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba苯乙烯丙烯酸(44°C)适合外部/内部高光泽瓷漆架构的应用程序。第二个活页夹mid-TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba乙烯基丙烯酸(19°C)具有高耐擦洗性能适合外部/内部架构的应用程序。这两种绑定被制定为半光泽的涂料的颜料体积浓度为25%。发展是衡量使用Koenig坚硬的苯丙和Persoz软乙烯基丙烯酸。除了硬度开发、光泽、块和耐擦洗也被评估。通过制定DPnB结合低VOC dibenzoate酯类、涂料可以增加一些性能性能的同时保持下级VOC含量相比传统的合并包含TMPDMIB配方。gydF4y2Ba

测试方法gydF4y2Ba

pH值gydF4y2Ba

ASTM E70——涂料的pH值是使用贝克曼310酸度计测量的通用电极。涂料是pH值调整pH值在8.5到9.5使用氢氧化铵(28%)。gydF4y2Ba

发怒者粘度gydF4y2Ba

ASTM D562——最初的发怒者粘度测量使用布鲁克菲尔德与桨叶几何KU-2粘度计。流变学修饰符添加调整初始粘度在90 - 105年谷的范围。gydF4y2Ba

MFFTgydF4y2Ba

ASTM D2354——最低成膜温度(MFFT)评估使用Gardco MFFT酒吧90仪器。聚合物乳胶乳剂与非离子混合表面活性剂和联合使用MFFT减少器,和电影形成1小时后评估。仪器上的温度梯度设置5°C至13°C。成膜温度是评价视觉和温度测量使用一个单独的温度探测器。gydF4y2Ba

ScrubbabilitygydF4y2Ba

ASTM D2486——涂料应用使用7-mil陶氏涂布棒Leneta P121-10N图表在23°C在50% RH和干7天。scrubbability是使用Gardco D10可洗性与Weartester来衡量。10-mil垫片采用与磨料媒体(SC-2)。初始故障记录,彻底失败定义为一个连续的细线穿过垫片。gydF4y2Ba

块电阻gydF4y2Ba

ASTM D4946——涂料应用使用3-mil鸟膜涂布Leneta形式WB图表和干在一个环境可控的房间23°C和50%相对湿度为7天。面向样本由1.5英寸广场和涂层表面涂层表面有1公斤重量8号塞在环境温度为30分钟或120°F。样品在室温下被允许平衡了30分钟,然后评估通过“盲”测试消除偏见。gydF4y2Ba

光泽gydF4y2Ba

ASTM D2243——涂料应用使用3-mil鸟膜涂布Leneta形式WB图表和干在一个环境可控的房间23°C和50%相对湿度为7天。光泽测量进行了一式三份使用Gardco micro-Tri-gloss计模型4446。gydF4y2Ba

硬度发展gydF4y2Ba

ASTM D4366——使用3-mil鸟电影涂布涂料应用铝A36 Q-PANEL和干在一个环境可控的房间23°C和50%相对湿度。硬度是衡量使用Gardco Koenig和Persoz为每个测试硬度摇臂与各自的钟摆。硬度值报告为三个测量的平均值。gydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

三元混合粘结剂、表面活性剂和联合准备确定适当的联合载荷和评估分区。这通常是在一个新的联合平台确定中需要加载完成油漆配方实现MFFT不到40°F (4°C)。背景的工作,没有报告,建立适当的合并和非离子表面活性剂加载每个根据MFFT聚合物乳液的性能。一个8 wt %合并和1 wt %非离子表面活性剂对高温粘结剂被发现是最优的gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba苯丙乳液。2 wt %合并和0.25 wt %非离子表面活性剂对mid-T粘结剂被发现是最优的gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba乙烯基丙烯酸乳液。这些比率的联合加载粘结剂被用于完整的涂料配方。涂层配方被详细地记录在表1和表2。dibenzoate的联合评估本研究在850年代,二甘醇dibenzoate和一缩二丙二醇dibenzoate。四个合并混合在图1中概述了合并的混合设计空间MFFT本研究中使用的混合合并的性能。这是有用的在MFFT性能不同的合并比率应该躺在这个性能窗口,使测量每一个不必要的混合比例。gydF4y2Ba

创建涂料配方的成分如表1和表2中列出。成分被添加顺序,列出在表中,在一个适当的分散叶片搅拌头速度保持一个适当的漩涡(大约700 rpm)。六个联合平台为每个配方进行评估:TMPDMIB, DPnB: TMPDMIB(1:1), 850年代(二甘醇dibenzoate和一缩二丙二醇dibenzoate), DPnB: 850年代(1:5),DPnB: 850年代(1:2),和850年代DPnB: (1:1)。一缩二丙二醇正丁基醚总被认为是同等贡献者接合的配方,因此不同比率的合并之和等于合并重量列在表1和表2所示。在每一个配方,DPnB之前添加相应的合并。添加foam-releasing代理后,混合时间用来促进完整的色散和平衡在下次,,列在表1和表2所示。pH值调整与氢氧化铵在8.5到9.5之间,只被发现为乙烯基丙烯酸配方是必要的。流变学修饰符添加调整发怒者粘度范围内的90年到105年谷。需要越来越多的流变学修饰符作为附加DPnB添加到配方,与表1和表2中列出的范围。流变学修饰符是一个终改性乙氧基聚氨酯树脂(HEUR)类型和DPnB可能造成抑制网络相关的终自DPnB部分水溶性(4.5 wt %)。 After formulation, the coatings were allowed to equilibrate for three days prior to drawdowns and physical testing.

每个配方的VOC含量计算,假设TMPDMIB和DPnB VOC 100%根据EPA 24之前衡量方法。gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba850年代VOC内容已经发表之前(2.2 wt %)gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba和被用来估计VOC的贡献。唯一的其他已知的VOC贡献者的配方是氢氧化铵用于pH值调整乙烯基丙烯酸涂料。列出每个配方的计算VOC含量如图2所示。gydF4y2Ba

图3显示了Koenig高温硬度增加gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba苯丙配方。这些数据清楚地说明了增加硬度的函数增加DPnB内容。硬度增加观察到即使在DPnB: TMPDMIB(1:1)配方。硬度发展等于或超过TMPDMIB DPnB性能配方:850(1:2)和DPnB: 850年代(1:1),尽管在这些配方VOC含量处于较低水平。gydF4y2Ba

图4说明了Persoz硬度软乙烯基丙烯酸的发展。在这柔和的乙烯基丙烯酸粘合剂,等于Persoz硬度达到850年代和TMPDMIB之间。的趋势相似,在图3中,增加DPnB 850年代比率结果增加涂层的硬度低VOC含量而TMPDMIB。gydF4y2Ba

趋势观察图3中关于硬度的发展阻力数据块中的苯丙反映在图5和图6天,7天测量。块电阻决心通过盲评估消除偏见。从图5和图6中的数据块电阻随DPnB内容,也与增加硬度图3中所示。测量在环境温度和120°F趋势增加硬度更高DPnB内容。图6报告块电阻后7天23°C和50%相对湿度。块电阻高评级DPnB观察:850年代比率(1:2)和(1:1),有三分之一到一半的VOC含量TMPDMIB。gydF4y2Ba

块电阻的软乙烯基丙烯酸半光泽的很穷在每个测试的配方,是850年代dibenzoate混合平均比其他的例子如图7和8天,7天测量。为期7天的评估,DPnB: TMPDMIB等于850年代考虑环境和120°F测试。在软乙烯基丙烯酸,没有硬度之间的关系发展和苯乙烯丙烯酸块电阻就是明证。gydF4y2Ba

Dibenzoate乙二醇酯提供优势生产高光泽水平,允许较高含量的颜料填充剂配方。图9说明了这个概念的光泽值大大高于TMPDMIB苯丙。DPnB增加,光泽度值降低,但仍保持更高的价值比TMPDMIB和低VOC含量。这种趋势反映在乙烯基丙烯酸,DPnB: 850年代(1:5)略高于850年代。随着DPnB浓度的增加,涂料的光泽度值略有下降,但仍高于TMPDMIB。gydF4y2Ba

除了光泽,dibenzoates通常提供性能优势在耐擦洗涂料TMPDMIB相比。然而,对于高温gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba苯乙烯丙烯酸粘合剂用于这项研究,850年代导致略低耐擦洗用ASTM D2486磨料媒体,如图10所示。虽然硬度开发已被证明与DPnB增加:850年代比率,擦洗阻力降低苯乙烯丙烯酸涂料在更高的比率。苯乙烯丙烯酸性能被戏剧性的对比擦洗阻力增加乙烯基丙烯酸涂料的观察如图11所示。性能的增加由于dibenzoate酯混合TMPDMIB相比显著和DPnB: TMPDMIB(1:1)粘结剂。制定了最高的耐擦洗DPnB: 850年代(1:2),然而,无法获得一个复制实验。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

建筑低voc涂料可以制定dibenzoate乙二醇酯硬度增加,电阻,光泽,耐擦洗。构建的低VOC含量dibenzoates允许自由的设计包括higher-VOC组件涂料,实现各种特定应用程序的关键属性。这项研究集中在只有两个绑定在半光泽的模型公式来说明合并的聚合物性质,但是这里介绍的概念将与不同的聚合物和颜料体积浓度。850年代制定DPnB和允许更高的硬度,高块阻力,保持更高的光泽度值和显著增加乙烯基丙烯酸耐擦洗。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

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有关更多信息,电子邮件gydF4y2BaStephen.Foster@emerald188金宝搏bet官网materials.comgydF4y2Ba。本文提出了在2017年水性研讨会。gydF4y2Ba