在过去几年里，家居装饰材料的DIY (DIY)市场迅速增长，受COVID-19大流行的影响加速了增长。188金宝搏bet官网同时，低光泽哑光漆的使用也受到消费者的欢迎。终端用户需要一种易于应用和维护的坚固的涂料。
哑光漆的低光泽水平通常使用粉末，如气相二氧化硅或碳酸钙，这需要除尘设备和工人处理这些材料的个人防护装备。188金宝搏bet官网此外，哑光饰面易于抛光，室内油漆需要耐刮和耐污。目前，该行业使用各种添加剂来达到所需的性能。本文讨论了一种水基添加剂如何提供低光泽哑光涂料所需的性能性能，无需防尘或工人PPE。
背景
迈克尔曼的目标是创造一种不含VOC和apeo的多功能水基消光剂，可以在室内建筑涂料中提供卓越的性能，并专注于哑光漆，因为它在市场上越来越受欢迎。我们对目前哑光涂料配方的研究表明，各种粉末、硅酮和多种乳胶漆被纳入以达到所需的性能。基于这项研究，我们确定了对一种水基添加剂的潜在需求，该添加剂可以存储并容易添加到涂料配方中(从而减少粉尘收集系统)，同时仍然为最终用户提供所需的性能。
我们通过确定一个起点配方(SPF)来开始我们的开发工作，该配方可以用于测试行业所需的性能属性。该配方被用作对照，并通过用实验添加剂取代用于抠图和性能的原始成分来评估候选材料。188金宝搏bet官网
我们选择Dow Rhoplex™VSR-1050作为哑光配方的SPF，因为它提供了高端性能，可与当今市场上的高端哑光涂料相媲美。为了进行比较，我们在项目范围内增加了三种高端哑光漆，用于耐磨和抗划伤。
我们通过测试以下内容来评估样本的性能:
- 光泽减少
- 耐擦洗
- 光泽的阻力
- 防沾污性
- 补漆
- 阻塞
- Recoatability
将测试材料以22%的固体水平(与原始SPF配方的1比1比较)和15%的固体水平添加到SPF中，以与三种商用高性能涂料和对照涂料进行评估。表1显示了用我们的测试材料替换22%固体的SPF值与SPF值的对比。
测试结果
第一个测试是光泽降低(ASTM D523)。样品在Leneta 3B图表上被拉至3mil厚度，放置在水平表面上，不受干扰地固化5天。固化后，使用BYK微三光泽计在60度和85度下评估样品的初始光泽。图1显示，测试材料的性能与对照和商业涂料相似。每个样品进行三次重复测试。
接下来，在60度和85度下评估抛光阻力。样品被拉到Leneta P121-10N磨砂图上，厚度为7mil，水平放置，不受干扰，在水平位置固化7天后进行评估。
用Aida布包裹1000克重的物体，进行10次两次摩擦，前后分别在60度和85度下测量光泽读数。每个样品用这种方法检测三次。
图2和图3展示了60度和85度评价的结果，结果显示15%和22%的测试材料与控制涂料和商业涂料具有相似的性能。
接下来，我们根据ASTM D2486评估了耐擦洗性。样品在Leneta P121-10N磨砂图上拉至7mil厚度，然后水平干燥7天。每一种测试涂料都放置在1 / 2英寸宽、10毫升的垫板上，然后使用标准尼龙鬃毛刷和研磨介质(SC-2)擦洗，直到整个垫板宽度的漆膜失效。每400次循环后，我们加入10克研磨磨砂液和5毫升水;我们注意到发生故障所需的循环次数。
图4显示22%测试材料的性能优于两种商业涂料，与对照材料相当。同样，15%的测试材料相当于一种商业涂料。
通过ASTM D4946协议对阻塞进行评估。如图5所示，所测试的样本中没有一个表现出阻塞倾向。
通过在密封的Leneta WB图上向下拉伸，将油漆样品涂到均匀的湿厚度为3密耳。然后让薄膜水平风干七天。将1½英寸X 1½英寸的正方形切割下来，在室温和120华氏度的条件下，将1000克的重量面对面地放在8号橡胶塞上。重量和塞子在30分钟后被移除，我们通过分离样品和使用ASTM D4946标准(通过/失败评估)评估它们来确定阻塞阻力。所有标本均无阻塞现象。
我们还测试了油漆润色后光泽或颜色的变化。样品测试，在Leneta R6-912 Upson板上进行，包括用测试涂料填充它们，并让它们一夜固化。固化后，再用辊涂试验漆3./8-英寸Linzer专业封面(性能选择黄金系列封面639-301)。经过一夜的干燥后，面板使用Linzer 2英寸刷毛和聚酯刷进行测试油漆修饰。然后，在让润色的测试涂料干燥一夜之后，通过60度和85度的光泽度计对面板的前后效果进行评估。最后，用X-Rite彩色计算机对ΔE变化前后的结果进行评估。
下图显示，所有的样品在润色后都显示出相似的光泽增加(图6)。至于颜色变化，ΔE变化最小的是22%测试材料的变化(图7)。
先前的评价表明，测试材料的性能与对照涂料和商用涂料相当或略好。此外，我们发现通过ASTM D3450和ASTM D4828协议，测试材料提供了更显著的污渍去除效果。
样品应用于Leneta P121-10N磨砂图，使用7mil Dow刀片。然后让薄膜水平风干七天。
在每个面板上，我们用2号铅笔、紫色蜡笔、红色口红、咖啡和酒红色红酒的线条垂直于每个面板的长度(图8)。用一次性吸管涂抹咖啡和葡萄酒，静置10分钟后用纸巾吸干。
污渍静置2小时后，将每个面板放入擦洗测试器中。然后用15毫升水和10克Leneta标准非磨蚀介质(SC-1)的纤维素海绵清洗面板。接下来，我们对去除污渍所需的循环次数和100次循环后残留的残留物进行了评分。
每个染色采用以下评级系统:
- 10: 90%或以上被移除
- 9: 80%被移除
- 8: 70%被移除
- 7:去除60%
- 6:去除50%
- 5:去除40%
- 4: 30%被移除
- 3:去除20%
- 2:去除10%
- 1: < 5%被移除
对结果进行了定性评价并进行了记录(图9)。22%的测试材料的性能优于对照和商业涂料(图10和11)。
在观察了涂层在去除污渍测试中的强大性能后，我们想要了解为什么涂层提供了优越的耐污渍性。有两种潜在的去除涂层污渍的机制。一是涂层可以充当牺牲层，清洗时脱落。另一种是让涂层具有释放特性，允许去除污渍，同时保持涂层完整。为了评估测试材料抗着色的机制，我们使用凯恩斯VK-X200激光显微镜研究了图表的表面，看擦洗是否减少了涂层的厚度。
对照材料和22%的测试材料样品在10倍显微镜下使用VK Analyzer软件进行分析，以评估每个涂层在应用到Leneta后的表面形貌(图12)。
图12显示，对照组和22%的测试材料在最初的评价中具有相似的地形(从峰到谷的高度范围)。这个图像和相关的测量只表明涂层的表面特征，而不是涂层本身的厚度。为了充分了解材料是否被牺牲，需要测量涂层的真实厚度。
为了测量涂层的厚度，我们首先必须识别Leneta卡的顶部表面。这是通过识别涂层表面的针孔来实现的。这些针孔很可能是在拉下涂层过程中夹带的气泡造成的。
图13-16显示了这个针孔是如何出现在Keyence软件的剖面评估中的。一旦确定了这个表面，我们就可以从Leneta的顶部表面到涂层峰值的平均高度进行测量。
我们评估了每种配方的七个缺点。首先，确定初始涂层厚度(取Leneta到平均峰高的距离)。然后，我们进行抗染性测试，并在相同区域重复测量(图13-16)。
这些测量结果的汇总如图17和18所示。在这些图中，可以很容易地看到，对照组的涂层损失比22%的测试材料大得多，从橙色和灰色条的差异可以看出。
我们发现，在每个条件下的样品中，22%的测试材料的涂层厚度平均只损失了2微米，而对照材料的涂层厚度平均损失了8微米。数据的统计分析证实了这一差异的显著性，使我们确认22%测试材料的耐污性能不是通过在清洗过程中牺牲涂层来实现的。
结论
米可曼开发的测试材料在着色测试中优于商用涂料和VSR1050 SPF控制，分别为15%和22%(图9-11)。在15%和22%的添加水平下，它在消光、耐擦洗和耐抛光方面也具有相同的性能(图1-4)。此外，22%的测试材料不会产生任何阻塞问题(图5)，并且在润色后，不会对光泽和颜色产生不利影响(图6和图7)。
测试材料在测试后似乎不会给涂层带来“牺牲”方面的影响。微观评价表明，与对照组相比，测试材料在擦洗后从表面损失的材料比对照组少(图13-18)。
至于加工和处理，试验材料是作为可泵送的液体交付的，因此在将其纳入涂料配方时减少或消除了粉尘控制的需要。该配方也不含VOC和APEO，使配方在满足监管和客户需求的同时提供强大的性能。最后，由于测试材料提供了室内涂料所需的许多性能特性，它可以减少最终产品所需的原材料数量。188金宝搏bet官网
