通用架构底漆涂层有两个主要功能。首先是加强美化的面漆底物的能力。这是通过隐藏地形变化和光学变化。第二个主要功能是增加耐用性延长轻便外套的生活。这主要是通过改善附着力,从而导致更好的裂纹和耐泡。增强耐久性也被引物形成阻挡层改善腐蚀,钉子生锈和flash的防锈能力。

尽管需要有些通用产品的底漆,底漆市场严重分割。关键性能需求包括隐藏地形变化、密封多孔基质,防止旧颜色显示通过大衣,气味阻塞,之间提供一个良好的领带外套层衬底/大衣,延长外耐久性,减少迁移到轻便外套上的污渍。Odor-blocking引物通常旨在阻止持久的气味来自香烟,宠物和食物。引物等多种底物使用光滑的醇酸树脂、钢铁、铝和木材,因此他们必须表现出卓越的所有表面的附着力。引物也促进了外部耐久性,因此它是至关重要的,他们展示优秀的抗裂性,耐蚀性和附着力。常见问题污渍水性底漆有困难阻碍包括木材单宁、标记、食品污渍、水损害和尼古丁的香烟。单从这个列表,它应该是显而易见的为什么每个主要制造商至少有10底漆生产线,针对一个特定的需要。除了这些性能需求,市场进一步划分为各种标签索赔包括快速干燥,多用途,污渍杀戮,模具杀戮和无味,只是仅举几例。

没有许多新引物的发展近年来除了继续从溶剂型转向低挥发性有机化合物(VOC)水性技术。在加州空气资源委员会的一份报告中,r .费尔南多发现“溶剂型涂料表现明显好于水性涂料”(染色阻塞)。¹然而,溶剂型的引物通常VOC含量高,高的气味,是困难和混乱的清理。这些原因促使水性底漆的运动,但理想情况下仍然保持stain-blocking溶剂型的引物的属性。与溶剂水的改变是一个不同的机制来掩饰污点阻塞——而不是污点,水性底漆是污点锁定。本文将关注stain-blocking和锁定机制,下一代底漆stain-blocking功能,和讨论的好处使用底漆与面漆与现实世界的曝光数据。

Stain-Blocking和锁定机制

引物块污渍的机制取决于他们是否水性和溶剂型。溶剂型的底漆,涂在污渍视觉块污渍没有大衣,我们称为染色阻塞。一个水性底漆锁污渍在影片中,只有当应用轻便外套你收到所需的视觉隐藏的污渍。图1显示了常见食品和油墨着色剂,单宁污渍。

油性底漆是解决方案的醇酸树脂溶解在溶剂。他们工作很好隐藏非常亲水污渍。油漆未干和干膜都是疏水性,所以常见的水溶性污渍是不溶于湿底漆的电影,从而阻碍污渍的扩散到底漆。结果,溶剂型的底漆提供一件风衣污点阻塞在衬底/底漆表面,不能看到和污点。缺点是高气味、高挥发性有机化合物(通常超过300 g / L)和凌乱的清理。同时,易燃溶剂必须清理溶剂型的引物。监管机构、企业和业主都希望尽可能避免使用它们。

水性底漆有优于溶剂型产品,包括低VOC、气味低、容易清理,这是承包商和diy画家更吸引人。水性底漆也展示更好的室外耐久性,因为油性底漆继续交联,导致更多的脆性涂料和增加破解失败。水性底漆的主要缺点是,有些污渍很难阻止或隐藏。这是因为水性污渍立即可溶性在湿膜一旦底漆应用,因此需要被锁定到干底漆的电影。底漆不掩饰污点,可能需要额外的外套来视觉块污渍。此外,作为另一个漆皮,污渍可以re-solubilize来到第二个漆皮的表面。有办法避免这种情况,比如通过添加功能性颜料。这将是本节后面将更详细的讨论。

此外,水性底漆是用乳胶粒子必须合并成一个电影,如图2所示(不按比例画)。在舞台、颜料和粘合剂粒子分散在水中。水开始蒸发膜干(B)和粒子紧紧挨在一起。在C阶段,粘结剂粒子融合成一个连续的电影中颜料粒子“困”。聚结过程提供了更多的渠道的电影比油性醇酸底漆疏水亲水载体迁移最小化的污渍。越高颜料体积浓度(PVC)引物,色素可以干扰成膜过程,留下污渍渠道迁移。因此,阻断和锁定的污渍在高PVC引物变得更加困难。这反过来会导致劣质污点阻塞水性底漆。

正如前面提到的,还有其他功能颜料和添加剂,可以改善stain-blocking水性底漆的能力。提出了几种技术的文献,但最常见的实现了一个是使用氧化锌(氧化锌)。锌阳离子与阴离子反应污渍,因此能够减少染色渗透到轻便外套。图3显示了一个通用的图片这种机制。其他提出技术包括使用水分散性醇酸树脂的丹宁酸螯合剂,²利用聚乙烯吡咯烷酮³和阳离子树脂。⁴

虽然氧化锌是最常用的改善染色阻塞在水性底漆,它不是最友好的材料制定油漆。由于其阳离子特性,它有能力与其他许多anionically分散材料反应的油漆,从而导致凝胶粘度不稳定或其他问题。188金宝搏bet官网它需要额外的分散剂的使用和/或表面活性剂稳定,但这些往往产生负面影响底漆耐水属性关键属性。氧化锌也不是很环保。陶氏化学公司(Dow)已经能够合成新一代水性底漆粘结剂,可以改善染色阻塞不使用氧化锌。除了良好的单宁和标记染色阻塞,下一代底漆粘结剂提供了各种基质的附着力好,优秀的半柔性和ultralow-VOC有能力。

下一代底漆Stain-Blocking性能

在实验室评估底漆性能时,两个主要stain-blocking测试执行是单宁和标记。丹宁酸染色阻塞,雪松或红木板使用,最好是有一致的染色在整个面板。应用一系列的引物在一个450平方英尺/加仑的速度传播,允许干2小时,然后溢价平的面漆⁵应用在整个董事会。因为board-to-board变异,每个系列都必须包括一个控制通过控制(油性)底漆和失败(平夹大衣)底漆。董事会立即画边成一个高湿雾盒里过夜。面板移除,然后使用光谱仪定量测量各种干燥后间隔。图4显示了下一代道底漆制定没有氧化锌对各种商业涂料和陶氏涂料,所有没有氧化锌制定。这个演示清楚地表明,良好的单宁污点阻塞可以没有氧化锌使用水性技术实现。丹宁酸染色阻塞甚至与商业油基通过控制底漆,它集酒吧stain-blocking性能。

测试标记染色阻塞时,使用各种各样的疏水性和亲水性标记。标记应用于一周大的干溢价平光涂料(相同46 PVC / 37 VS用于单宁阻塞)Leneta图表,然后允许在抽屉里干了好几天,以避免任何光。并排两个引物应用的撤军酒吧在图表上的标志线。干燥4小时后,窄撤军的溢价平光涂料应用底漆。最后,一个甚至narrower-width第二度油漆平光涂料的应用。图表评估两种视觉标记观察通过多少的厚涂层部分图表和图像捕获软件,此外量化定义的标准偏差在一个地区为每一个标记。再次,下一代技术演示了显著改善染色阻塞,如图5所示。

表面底漆的性能

正如前面提到的,底漆的工作是提高轻便外套美化基质的能力和扩展的生活通过增加耐久性的面漆。下一节将演示如何引物执行在实际风险,提供最具说服力的外的油漆性能数据。而陶氏有许多全球曝光网站外观测试,该网站在春天的房子,宾夕法尼亚州,提供了一个非常具有挑战性的环境中由于季节的变化和大量的冻结/解冻周期经历了每年冬天。虽然在新英格兰地区和中西部地区可能停留在冬天冷的时间更长,暴露站在春天的房子下降的温度上下多次冻结整个冬季,这可以证明漆膜具有挑战性。有许多基质可以曝光点,包括许多不同类型的木材、砌体、混凝土、复合装饰和金属基板。颜料暴露在不同的方向,包括垂直(SV)南部,北垂直(NV)和南45˚(S45),每个方向加速漆失败。例如,颜料暴露在NV将演示加速霉菌和霉菌增长由于水潴留。

的一个更有挑战性的基质抗裂度松是由于其固有的空间不稳定。图6演示了使用底漆与面漆的显著好处后24个月白色的松树。图6中的涂料分为三双。每一对第一涂层由两个应用程序轻便外套;在每一对第二涂层由一个底漆和只有一个轻便外套。面漆包括经济商业平光涂料基于三元共聚物(漆1),一个更好的商业平光涂料根据聚乙烯醇(PVA)树脂(油漆3),和一个moderate-quality laboratory-formulated漆制定all-acrylic树脂(油漆7)。底漆是耐用,all-acrylic配方(油漆5)。油漆上的数字可以看到每个部分的油漆,用1 | 1说明两层油漆1和1 | 5指示一个漆皮5(底漆)和一个漆皮1。当应用没有入门,没有商业颜料表现良好,所有三个显示重要的开裂和剥落。尽管只有moderate-quality配方中使用,all-acrylic粘合剂的涂料表现出更好的性能比其他商业油漆没有底漆。然而,很明显,使用的引物可以提高所有的面漆的抗裂性。24个月曝光后,第二个画在每个配对,使用底漆,显示出很少的开裂和剥落。

图7和8显示真实的曝光数据。如前所述,松是一个非常困难的基质裂缝和片状电阻由于其尺寸不稳定。更具有挑战性的是饱经风霜的松树,已经暴露在自然元素(水、紫外光、温度波动)三个月前被画。在几十年的曝光数据,确定,一旦裂纹或剥落评级低于80,失败变得非常直观地明显。在图7中,油漆无底漆达到阈值在20个月,而油漆底漆仍表现良好在五年及以后。同样,剥落的油漆没有底漆低于80 ~ 35个月,而其他两个颜料加引物在60 +个月仍表现良好。图9显示了图7和图8的照片相同的面漆在风化黄松有或没有使用底漆58个月后曝光。应该非常清楚这些数据使用底漆面漆保护和延长生命的油漆。

在2010年代早期,一个新的底漆技术进入市场,是一个受欢迎的选择diy -油漆和primer-in-one产品线。油漆制造商声称,这些颜料消除需要底漆,从而减少房主需要的时间花在绘画上。其他声称这些类型的涂料包括捕捉到这样的话语一件风衣隐藏,自吸,再伟大的隐藏和一件风衣报道,针对房主想节省时间和金钱。陶氏有许多接触系列弹簧家里曝光点,包括顶级商业涂料和primer-in-one描绘除了实验室底漆涂面漆。类似于图7和图8中的油漆性能,使用底漆与面漆演示了性能优越的裂纹和片状电阻比商业涂料和primer-in-one产品。图10显示了这些颜料的性能随着时间在3个月风化黄松。油漆6 - 9两层商业涂料和primer-in-one产品,而涂料10是一个实验室底漆之上的面漆油漆(21)。如前所述,一旦评级低于80,失败是视觉效果非常明显。底漆和轻便外套系统仍高于阈值为片状电阻5年之后,而商业描绘低于80年只有2 - 3年。

另一个常用的基质在春天房子曝光点钉头板,一个网格的20指甲敲打在每个面板。这些基质用于评估附带金属防锈性能。钉头曝光系列图11所示。每个部分主要是用不同的引物和涂上相同的商业大衣,并没有观察到任何flash-rust涂料时最初给暴露出来。右边的垂直切面所反映出的红盒子涂上两层的面漆和底漆。在四年后曝光,很明显,第二列中使用的引物帮助防锈性能。此外,同样清楚的是,并不是所有的引物都是平等的,所提到的几个显示几乎没有铁锈和污垢传感器性能优异,而其他的执行并不比两个面漆。

本文的第一部分讨论了油性底漆的性能优势和水性底漆。虽然油性底漆已被证明适合染色阻塞,他们有其他领域的弱点比水性技术。图12显示了耐蚀性差的油性底漆和水性底漆暴露在春天的房子只有3个月后,宾夕法尼亚州。暴露研究的面板是由冷轧钢材和都涂上两层不同的引物。左边的两个面板显示了溶剂型底漆之前曝光之后,只有3个月,而右边的水性底漆三个月后没有腐蚀。

结论

底漆涂料行业是重要的,因为他们帮助面漆的美化和保护能力。引物的主要工作之一是污点阻塞,包括艰难的污渍,如单宁,水损害、烟雾和宠物污渍。油性底漆主导stain-blocking底漆市场因为他们天生阻挡污渍在衬底/底漆接口。然而,他们通常有VOC含量高,强烈的气味,凌乱的清理和表现不佳在其他领域,如耐腐蚀。

底漆市场已经转向水性技术与同一stain-blocking能力溶剂型系统。然而,隐藏污渍的机制是不同的在水运系统底漆的污点是随着电影,因此必须采用“锁定”。一个或两个夹大衣然后需要隐藏污渍。使用氧化锌与染色水性底漆配方可以帮助阻止,然而制定它不能不权衡,不是一个环保的原材料。陶氏化学开发了新一代水性底漆粘合剂,可以制定为一条引物具有优良的染色阻塞没有使用氧化锌。

所显示的实际曝光呈现在这篇文章中,使用底漆是在即使是最具挑战性的基质非常有益。在某些情况下,轻便外套可以延长的生命周期在三年内当底漆使用。不幸的是房主并不总是想花时间去添加一个额外的步骤到他们的油漆工作,但最终利益大于所需的额外时间'之前绘画。

引用

¹www.arb.ca.gov /涂料/ arch / spsu_final_report_may_2012.pdf

²我们由吉哈德8691907;水性底漆。

³我们通过沙利文20100047598;涂层成分和阻塞单宁迁移和涂层衬底。

⁴范Rheenen EP 407085年;阳离子乳液成分,以代替溶剂型醇酸底漆。

⁵46颜料体积浓度(PVC) / 37卷固体(VS) ~ 50 g / L的VOC。

本文提出了在2018年水性研讨会在新奥尔良。