为了帮助提高整个涂料价值链的可持续性,松源应用了亚里士多德的协同理念,“整体大于部分的总和”,并开发了一系列用于涂料的水混溶稳定剂,它们共同发挥作用,产生更好的效果。新型水基添加剂和稳定包的设计结合了传统产品的效率、水混溶性、低至零挥发性有机化合物(VOC)生成的优点,以及易于加药和处理。这些产品具有广泛的用途。本文介绍了它们在聚氨酯木材涂料中的应用,以及用几种不同的稳定剂对木材的测试结果。

水性聚氨酯木器涂料的稳定性研究

水性涂料的重要性普遍增加,在某些应用中,它们是涂料行业增长最快的市场之一。保护添加剂是木材涂料配方的重要组成部分。而抗氧化剂防止降解通过氧化,紫外线吸收剂保护涂层粘合剂和,在透明涂层,底层木结构免受紫外线降解。

紫外线保护添加剂分为两类:紫外线吸收剂和稳定剂。紫外线吸收剂具有化学结构,使它们能够吸收紫外线辐射,并以一种破坏性较小的形式耗散能量。光稳定剂作为清除剂,减少在涂层内形成的任何自由基的反应性。

水性聚氨酯(PU)涂料行业提供了一个重大的应用机会,如木材和家具,以及建筑和其他领域,因为这类粘合剂符合环境法规,包括最小的VOC生成,使其成为应用最广泛的涂料材料之一。188金宝搏bet官网聚氨酯是木材涂料的流行材料的另一个原因是它增强了木材的自然温暖效果。

通过使用添加剂来控制温度和光降解,可以进一步增强聚氨酯固有的优势性能,这两者都可以影响木材元素、家具、细木工、镶木地板和木地板在室内和室外的外观。无论是通过保护颜料还是木材本身来保持颜色,我们的温度和光线管理添加剂,以SONGSORB®CS和SONGNOX®CS品牌销售,可以提高聚氨酯系统的性能,并确保持久抵抗紫外线和温度变化造成的损害。

协同稳定包

新系列的光稳定剂和抗氧化剂结合了传统产品的效率,不仅具有水混溶性和低至零VOC生成的优点,而且易于加药和处理。

SONGSORB CS AQ01是一种完全溶于水的受阻胺光稳定剂(HALS),具有聚合多元醇结构,是与聚氨酯水性饰面结合使用的理想溶液。由于其固有的性质,该产品可以化学地融入聚氨酯结构:它具有高的相容性,非常容易搅拌,促进和加速融入系统。由于它是完全混合的,它提供了进一步的好处,非常低,如果有,VOC的产生。新的HALS已经成功地在外部木材污渍和最终的聚氨酯表面测试。它不容易发生传统HALS系统所遇到的凝胶化现象。此外,作为一种100%的活性物质,它不具有含有改善与水相容性的化学物质的系统的负面影响,而且必然会对最终性能产生影响。无论是用于外部木材污渍还是聚氨酯清漆,该产品都可以为配方师和最终用户提供很大的帮助,因为它易于加入和持久的保护效果。几款含有HALS的木渍已经推出。

SONGSORB CS 326 WB是一种基于苯并三唑的紫外线吸收剂,用于水性工业,建筑,装饰和木材涂料应用;SONGSORB CS 400 WB是一种水性三嗪基紫外线吸收剂,也适用于要求更高的应用,如汽车涂料。水性酚醛抗氧化剂,SONGNOX CS 2450 WB,专为聚氨酯涂料设计,有助于进一步稳定水性聚氨酯在加工和固化过程中,一旦与水混合,也提供了优良的兼容性。这些水混溶添加剂的新发展为客户提供了一个优秀的工具包,以提高其水相容涂料的性能。与我们的水兼容的HALS,他们提供了一个协同稳定的包水性涂料系统。

水性木器涂料中抗氧化剂和光稳定剂的试验结果

其中一些添加剂以及其他添加剂的功效已经在基于三种不同粘合剂化学性质的水性木质外涂配方中进行了测试:丙烯酸、醇酸和聚氨酯。

测试条件

将四种添加剂(表1)单独和/或相互结合与竞争产品进行比较。根据en927 -6 QUV方法,样品暴露在3000小时的加速风化下。加速老化研究研究了这些添加剂包对涂层颜色和光泽随时间变化的影响。

测试程序中使用的紫外线吸收剂和光稳定剂。
表1测试程序中使用的紫外线吸收剂和光稳定剂。

表2总结了本研究中所研究的配方中所测试的添加剂。B-H配方的性能预期优于不含稳定剂的配方A。

每种配方中使用的稳定剂。
表2每种配方中使用的稳定剂。

结果

QUV风化试验-颜色变化

在大多数情况下,丙烯酸粘合剂的颜色变化和黄度随老化时间的增加而增加。如预期的那样,不含紫外线吸收剂或稳定剂(A)的配方的颜色和黄色变化最快。

醇酸基团的性能往往优于丙烯酸和聚氨酯配方。与丙烯酸粘合剂一样,随着老化时间的增加,颜色变化和黄度增加。含紫外吸收剂和HALS的处方效果优于单独含紫外吸收剂的处方。

随着老化时间的延长,聚氨酯配方的颜色和黄度也发生了变化。不含紫外线吸收剂或稳定剂的配方显示出最快的颜色变化,对美白效果的影响与丙烯酸基配方相似。

视觉评估

正如预期的那样,丙烯酸粘合剂A配方(不含紫外线稳定添加剂)对面板风化后的变色情况影响最大。在外观和抗缺陷发展方面性能最好的添加剂包包括SONGSORB CS 400 WB和a HALS。配方D和G的性能与商业基准相当。水性添加剂SONGSORB CS 400 WB的性能优于100%固体添加剂SONGSORB CS 1130(图1和图2)。

不稳定的丙烯酸配方(无UVA和HALS)在暴露3000小时前后。
图1不稳定的丙烯酸配方(无UVA和HALS)在暴露3000小时前后。
在暴露3000小时前后,使用SONGSORB CS 400 WB和HALS稳定配方。
图2在暴露3000小时前后,使用SONGSORB CS 400 WB和HALS稳定配方。

醇酸组的面板风化变色也很明显;正如预期的那样,配方A由于缺乏任何紫外线稳定添加剂而显示出最大的损害。涂层明显变黄发生在暴露于高温而不暴露于紫外线的部分:暴露于紫外线的区域的颜色与面板被掩盖部分的颜色非常不同。配方D表现最好。除A(不含稳定剂的配方)外,所有涂料在测试中都表现良好。大多数测试配方在防止涂层缺陷形成方面表现出了比商业基准(H)更好的性能(图3和图4)。

不稳定醇酸配方在3000小时曝光前后。
图3不稳定醇酸配方在3000小时曝光前后。
稳定醇酸配方前后3000小时的暴露。
图4稳定醇酸配方前后3000小时的暴露。

使用聚氨酯粘合剂后,面板风化变色明显;正如预期的那样,配方A再次显示出最大的损害,因为它缺乏任何紫外线稳定添加剂。以D和E为最佳组合。SONGSORB CS 400 WB在防止涂层缺陷发展方面优于SONGSORB CS 1130(图5和图6)。

不稳定的PUR配方在暴露3000小时之前和之后。
图5不稳定的PUR配方在暴露3000小时之前和之后。
在3000小时暴露前后稳定PUR配方。
图6在3000小时暴露前后稳定PUR配方。

测试结果摘要

正如预期的那样,不含紫外线稳定剂/吸收剂的基线配方在暴露期间发生了最大的变化。这些变化包括增加发黄度和颜色修饰,以及降低光泽度,并在所有被测试面板上出现白化、起泡、开裂和剥落等缺陷。

最佳配方取决于基础涂料配方和被测试的参数。一般来说,但不是在所有情况下,性能最好的配方包含紫外线吸收剂和HALS的组合。含有SONGSORB CS 400 WB的配方性能优于含有SONGSORB CS 1130的配方。

持续的发展

对上述标准和基础配方的初步评估正在通过进一步的测试来补充,这些测试将通过改进配方和优化添加剂的比例进行,这些测试将在我们位于韩国Maeam的涂层实验室进行。

我们的特种化学品专家团队目前正在努力进一步扩大新引入的WB范围。这些产品,加上最近推出的产品,将构成一个全面的组合水性解决方案的涂料行业。