双组份(2K)聚氨酯(PUR)软接触涂料已被用于汽车行业的塑料涂层超过十年。由于聚氨酯的固有特性，涂料配方在保持低光泽的同时具有高划痕和耐磨性。挥发性有机化合物的规定已经指导了化学软接触涂料向水性的转变。现在可以获得低VOC的软触感涂料，从而使汽车挡风玻璃上的起雾最小化。
近年来，软触涂层一直受到耐霜性概念的困扰。研究表明，高温下的护手霜和防晒乳液不仅能软化涂层，还能通过涂层迁移到塑料中，导致涂层与塑料界面的附着力下降。随着汽车和一般工业产品规格的不断变化，仍然需要提高塑料软触摸涂料的附着力、阻力和触觉(柔软感觉)性能。
简介
在过去的十年里，塑料的使用呈指数级增长。使用塑料作为基材的优点是成本低、耐用、重量轻。由于这些优点，塑料被广泛应用于从汽车到儿童玩具等各种领域。使用塑料的缺点是长期风化后会变黄;容易被化学品划伤和损坏;冰冷光滑的表面并不会让人产生奢华感。这些特点促使原材料供应商和涂料制造商发明产品，不仅能保护塑料表面，还能通过赋予塑料柔软柔软的感觉来改善塑料的形象。这些涂料通常被称为软接触涂料。迄今为止，使用软触控涂料的最大市场之一是汽车行业。自20世纪90年代初以来，汽车公司一直在汽车内饰上应用软触感涂料。因此，室内涂料的规格在涂料行业中是众所周知的，经常被用作基准工具。188BET竞彩汽车制造商一直在寻找具有良好外观、优异的抗腐蚀性能、快速固化、易于应用、低成本和环保的涂料。汽车制造商的持续改进目标转化为涂料制造商更难实现的规格。
第一代软手感涂料是溶剂型的，具有非常柔软的手感和良好的耐化学性。溶剂型系统的最大缺点之一是VOC水平。政府对工厂场所使用挥发性有机化合物的允许量的规定继续更加严格。这些要求促使涂布工人寻找更环保的技术。因此，涂料行业已经看到软接触涂188BET竞彩料转向2K水性化学，使用聚氨酯分散体(pud)。
通过使用水性双组分聚氨酯树脂，配方剂可以达到各种柔软度和阻力水平。典型的水性软触感配方由oh功能PUR分散体、非功能聚氨酯分散体和水分散异氰酸酯组成。选择最佳的树脂组合来获得最耐腐蚀和不发黄的涂层，仍然保持最柔软的感觉，已被证明是一项非常艰巨的任务。围绕最佳配方的复杂性因更具挑战性的产品规格而进一步提高。
拜耳材料科学188金宝搏bet官网一直在成功地显著提高用于软手感涂料的水分散树脂的性能。这项工作探索了对这些树脂的改进，目的是提高抗粘附性、触觉和应用性能。研究发现，选择一种特定的功能性和非功能性多元醇组合，在试图改善热黄变、水解稳定性和抗奶油性等性能时，是很重要的。
188金宝搏bet官网材料与方法
实验工作分为两个部分。第一部分评价了树脂选择对水解稳定性、抗黄变性和抗奶油性的影响。为了进行水解稳定性测试，试样被置于90°C和90%湿度的环境中。在测试后立即进行跨舱口附着力和铅笔硬度测试，分别在72小时和240小时进行。为了进行抗黄变测试，薄膜在90°C下老化72小时，在120°C下老化24小时。
第二个实验段利用第一个实验段的结果设计了一个矩阵。基质由不同功能多元醇、非功能分散体和不同共混量的异氰酸酯组成。对这些配方进行了防晒霜/避蚊胺抗性、抗汗性和抗油脂染色性的评估。本节讨论五个表现最好的配方(表1)。
使用的商业添加剂有:BYK®346 (BYK- chemie)用于流动和润湿;色散byk®191 (BYK-Chemie)用于生成颜料膏的颜料润湿;Tego®Foamex 805(赢创工业)用作消泡剂;Bayferrox 318M(朗盛)用于黑色颜料膏;OK 412(德固赛)二氧化硅用于颜料糊产生柔软的感觉。在配方中采用卡比醇丁酯、DMM Proglyde DMM、乙酸正丁酯和矿物酒精作为溶剂。
涂料应用于聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯(PC/ABS)混合基材。通过在室温下闪去水和溶剂20分钟，然后在80°C下烘烤40分钟，涂层板固化。在进行任何测试之前，这些面板在室温下老化了两周。老化是为了保证最终薄膜性能的达到。
软触感涂层的抗霜性能使用一种测试方法进行了评估，该测试方法涉及结合防晒霜和驱虫剂的成分。将该溶液涂抹在涂有涂层的面板上，在80°C下烘烤1小时，然后进行视觉和划痕评估。通过将合成汗液涂抹在涂层面板上，在80°C下烘烤24小时，测试其耐汗性，然后评估附着力、划痕和视觉评估。通过将牛脂和含酒精的美发产品分别涂抹在涂有涂层的面板上，在80°C下烘烤一周，然后评估粘附性和干摩擦测试，来测试抗油脂染色性能。
讨论及结果
软触感涂层配方往往从软粘合剂和微米范围内的小颗粒(如特殊消光剂)的组合中获得其触感性能。此外，还可以使用蜡或硅胶等添加剂来达到一定的表面滑移水性软接触涂料是通过将高分子量柔性聚氨酯分散体与柔性羟基预聚体结合，并与柔性水分散聚异氰酸酯交联而实现的。在早期的软接触涂料中，耐化学性的规格相对宽松，因此涂料配方商很容易满足规格。然后，配方师发现各种面霜，尤其是防晒乳液，会导致涂层变软并刮掉。研究证实，这种失效是由于面霜中的成分软化了薄膜，穿透涂层并攻击塑料基材，导致附着力损失由于软触涂层故障引起了消费者的沮丧，汽车制造商提高了规格要求。下一代软触涂层的设计是为了增加面霜的屏障阻力，同时保持柔软的感觉。为了达到增加的屏障阻力，配方师被迫选择更硬，更不灵活的多元醇。涂布商很难把这些新的软触感涂层卖给汽车制造商，因为改变柔软的涂层以满足更严格的汽车规格，会让涂层感觉不那么柔软。随着时间的推移，汽车制造商意识到，他们必须对涂层的新感觉更加宽容，以满足他们的要求。原始设备制造商(oem)在保持尽可能柔软的手感的同时，继续努力实现不断提高的涂料耐化学性规格。
所描述的工作的目标分为两个部分。第一部分是鉴定功能性多元醇和非功能性多元醇，从而使配方具有更好的水解稳定性、抗黄变性和抗奶油性。第二部分的目标是利用第一部分学习到的信息，设计一个配方组合矩阵，以获得最佳的防晒/驱虫抗性、抗汗性和抗油脂染色性的配方，同时保持最柔软的手感。
段一
第一轮测试已完成，以确定对用于软接触配方的无功能聚氨酯分散体和多元醇分散体的改进是否会提高水解稳定性、抗黄变性和抗奶油性。
图1和图2中使用的非功能性分散体的趋势是从软到硬。随着无功能多元醇硬度的增加，配方表现出较高的水解稳定性。含有无溶剂阴离子分散体的配方被认为是第一代柔性无功能多元醇双组分水性配方。该配方显示了铅笔硬度的显著损失和小程度的附着力损失。第二代采用改进的水解稳定性配方，大大提高了铅笔硬度和附着力。然而，这种配方无法通过结合防晒霜和避蚊胺抗性的最新汽车规范。还需要进一步提高水解稳定性。图1和图2中所列的底部四种产品是对水解稳定性进行改进的新产品。与前两种产品相比，所有四种产品都表现出更高程度的耐水解性。然而，含有改进的触觉和抗划伤性的产品的配方表现出良好或更好的附着力和铅笔硬度，随着时间的推移继续提高。
利用第一部分获得的信息，对几种功能性多元醇、非功能性pud和水分散异氰酸酯的组合进行了评估。评估结果见表2。
配方1A-1E通过了排汗试验。配方1B抗油脂染色性能最好，配方1A、1C和1D通过了测试，但表现不如配方1B。
所有被测试的配方都没有通过防晒/驱虫抗性测试。然而，公式1B和1D非常接近通过。在8.5 N负载的五指划痕测试仪中，半球形尖端仅在配方1B和配方1D中造成非常轻微的压痕。
结论
溶剂型双组份软接触涂料长期以来一直应用于汽车和一般工业市场。然而，政府法规已迫使企业降低工厂的VOC排放量，趋势表明，允许的水平将继续下降。此外，汽车制造商希望降低整体内部排放。世界上许多地区正在响应这些法规，将其软接触涂层化学改为水性配方。涂料行业188BET竞彩倾向于使用汽车规格来衡量涂料的质量。早期的软触感双组份水性涂料能够满足汽车规格的阻力性能，并保持柔软的感觉。由于规格变得更加困难，配方师被迫在配方中加入较硬的多元醇，导致合成的薄膜不那么柔软。汽车市场继续寻找一种柔软的配方，以满足越来越严格的要求，同时保持柔软的感觉。为了满足这种需求，拜耳材料科学公司最近开发了具有更好的整体抗阻力和触觉性能的新型多元醇和非功能性聚氨酯分散体。
选择功能性和非功能性分散体的适当组合，再加上合适的多异氰酸酯，可以产生更稳定的水解配方，更耐奶油性，并表现出更少的热黄变。两种配方在防晒/驱虫、排汗和抗油脂染色方面表现最好。配方1B被认为是整体效果最好的配方。配方1B的感觉不是典型的抓人，天鹅绒般柔软的感觉。它显示出更光滑，绒面革柔软的感觉。
最难通过的汽车规格测试是防晒/驱虫测试。尽管配方1B和1D在测试后表现出微小的变化，但结果非常令人鼓舞，值得进一步评估这些配方。
确认
Uwe Klippert, Dorris Grillo和John Zern的贡献。欲了解更多信息，请参阅www.bayermaterialscienc188金宝搏bet官网e.com。
本文在第11届国际塑料涂料研讨会上发表，2008年4月，芝加哥，IL。
