对于那些想要保护和保存钢结构免受环境压力,同时也保护环境和产业工人的人来说,这是一个好消息。AVANSE MV-100是一种革命性的、高性能的、环保的水性丙烯酸乳胶聚合物,专为工业维护和直接接触金属(DTM)涂层应用而设计。

工业和建筑产品全球技术总监Timothy Wood表示:“我们长期以来一直在开发保护表面的产品,并且是开发水性树脂以防止腐蚀的先驱。现在,Rohm和Haas开发了AVANSE MV-100,这是一种高性能粘结剂技术,适用于各种轻到中型工业维护领域,包括直接到金属的应用。”AVANSE MV-100可以用作底漆、中漆或面漆,并允许涂料制造商使用单一树脂用于多个产品类别。



环保先进

Wood解释说:“新产品不仅代表了一种性能更高的树脂,可以让水性涂料用于以前只使用溶剂型涂料的更高要求的应用领域,而且它也是一种更环保的先进产品。”

通过环保先进Wood表示,与溶剂型涂料不同,基于AVANSE MV-100的涂料排放的VOCs含量非常低。降低挥发性有机化合物不仅有利于环境,而且对喷涂涂层的工人的健康风险也更小。AVANSE MV-100除了具有更好的环保性能外,还可作为传统溶剂型材料(如醇酸、聚氨酯和环氧树脂)的优秀替代品,用于钢铁和混凝土的高性能涂料。188金宝搏bet官网



图1

打破水上观念

“我们需要高性能的粘合剂,同时帮助我们的客户遵守严格的监管要求,”工业饰面市场经理Shruti Singhal证实。“与此同时,我们还必须应对水性涂料不适合金属表面的看法;它们是轻型产品,不适合苛刻的工业用途。”

20世纪80年代和90年代制造的水性聚合物做了表现良好的轻至中型用途,如高速公路立交桥,或非金属表面没有暴露在特别苛刻的元素或工业滥用。但是,为了成功地满足更高要求的DTM用途,必须开发出一种新的水性树脂——一种具有溶剂型的基本特性,一种具有优越的屏障和风化能力,一种仍然具有水性涂料的单组分易用性,以及安全简单的清洁功能。长期以来,人们一直认为水性涂层无法承受更恶劣的环境,尤其是水和盐的腐蚀作用,这是一个障碍。“在DTM应用中使用水性涂层似乎违反直觉,因为金属与水的相互作用原因腐蚀,”伍德解释道。“但我们长期从事保护金属表面的工作,知道该怎么做。”



图2

制造能够承受恶劣环境的水性涂料的秘密在于树脂的性质——涂料的主要成分。虽然颜料赋予涂料颜色和隐蔽性,并有助于性能,但将颜料结合在一起的树脂为涂料提供了许多重要特性,如附着力、耐久性和屏障性能。

丙烯酸乳胶聚合物,其中高分子量树脂以纳米级颗粒的形式合成(一纳米是十亿分之一米),并分散在水中,是涂料粘合剂的绝佳选择,因为它们允许在低粘度介质中输送高分子量树脂。分子质量是溶剂型和水性产品的关键区别之一。

化学家Leo Procopio说:“溶剂基树脂必须从低分子量开始。”“否则,它们要么不会溶解在溶剂中,要么产生的粘度太高,无法用作涂料。”因此,许多溶剂型树脂,如醇酸树脂,必须经历交联过程,在通过化学反应形成薄膜后,它们的分子量增加。对于几种溶剂型涂料,如环氧树脂和聚氨酯,交联包括在使用前立即将树脂与硬化剂混合。这些系统被认为是双组分的,一旦混合,涂层有一个有限的锅寿命之前,它必须被丢弃。

普罗科皮奥说:“溶剂型涂料是通过简单地将溶解在溶剂中的树脂沉积在表面上,并允许蒸发过程来制造薄膜。”“水性产品的成膜更为复杂,因为水性涂料中的树脂是非常小的球形乳胶颗粒。在成膜过程中,当水从薄膜中蒸发时,球形乳胶颗粒就会形成紧密填充的层。”随着颗粒中的聚合物链扩散越过颗粒边界并纠缠在一起,单个颗粒最终融合在一起,形成一个连续的薄膜。然而,与大多数溶剂型涂料不同的是,丙烯酸乳胶颗粒中的聚合物链已经具有很高的分子量,不需要进行交联反应来建立耐久性等性能。因此,它们是单组分的,易于使用-使用前不需要与硬化剂混合,而且它们没有锅寿命问题需要担心。



表1

DTM涂层性能

Procopio表示,AVANSE MV-100更好的DTM涂层性能是乳胶聚合物颗粒和颜料颗粒之间独特相互作用的结果。通过严格控制的过程,将乳胶颗粒吸收到颜料表面,形成复合颗粒,从而改善颜料的分布-如二氧化钛(TiO 2 ),是涂料中最常见的色素,遍及干燥的漆膜。更均匀的颜料分布提供了漆膜具有更好的屏障性能,耐腐蚀和更高的光泽和耐久性。

为了说明这一点,图1显示了涂有18 PVC DTM涂层的钢板,这些涂层基于Avanse MV-100或商用水性光泽丙烯酸聚合物。基于Avanse技术的涂层具有更好的防腐性能。表1给出了更详细的性能比较。

乳胶聚合物颗粒与颜料颗粒之间的相互作用如图2所示。当完全分散的聚合物和颜料在涂层制造过程中混合时,该过程开始。乳胶颗粒与颜料颗粒相结合,并在每个颜料颗粒周围形成一层。吸附的乳胶使颜料颗粒分开,并防止在潮湿状态下结块。当涂上涂料并且水开始蒸发时,粘合剂保持干燥膜中颜料颗粒的分离。当涂层干燥时,颜料被最佳地分散。

普罗科皮奥说:“当涂层暴露在自然环境中时,二氧化钛在耐久性方面起着两个相反的作用。“TiO2在水、氧和光的存在下作为催化剂产生自由基,可以分解聚合物基。但它也能保护聚合物,因为它能吸收有害的紫外线,并将其转化为无害的能量(热)。这可以防止紫外线影响聚合物的主链。”改进了TiO的分布2更有效地保护底层聚合物免受有害紫外线的伤害。



AVANSE优势

“AVANSE MV-100最大的优点之一是其增强的性能属性,”Singhal说。“更好的耐溶剂性,耐腐蚀性和户外暴露的风化性意味着涂层将持续很长时间。其耐久性和使用率较低的TiO 2 是一个强大的价值主张,为我们的客户提供配方成本节约。”更有效地分配TiO 2 这意味着需要更少的颜料来获得良好的隐藏性,低挥发性有机化合物的能力减少了对其他成膜剂的需求,所有这些都可以降低制造成本。

据Singhal介绍,AVANSE MV-100能够经受溶剂、化学品以及恶劣的高温和潮湿天气条件的考验。早期的水性丙烯酸树脂以其耐久性和耐风化性而闻名。作为一个先进的水性聚合物,AVANSE MV-100超越了过去的性能。然而,在测试时,新型水性树脂也解决了降低VOCs的持续挑战。

溶剂型涂料释放大量挥发性有机化合物,其作为化学气体释放会破坏环境并对人体健康产生不利影响。几十年来,人们对VOCs的短期和长期不良影响的担忧一直在上升。一个主要关切是它们在地面臭氧和"烟雾"产生方面的作用及其对环境和人类健康的影响,包括由于空气质量恶化造成的呼吸道疾病等健康问题。因此,联邦和州机构一直在向下修订有关VOC排放可接受水平的规定。

伍德肯定地说:“Rohm and Haas致力于开发领先于监管曲线的产品,以及预计更严格监管的产品。“基于AVANSE MV-100的涂料的VOC排放量完全符合最严格的安全标准,但它非常耐用,可以保护金属表面。”