Colortrend USA LLC开发了Chroma-Chem®846,这是一种低voc的非水性着色剂系列,用于溶剂性工业应用。

由于VOC法规的收紧,涂料市场正面临着可持续发展的挑战。这使得涂料配方商重新评估他们的配方,并通过使用“绿色”原材料来适应新的法规。188金宝搏bet官网为了满足市场需求,Colortrend美国有限责任公司开发了Chroma-Chem®846,这是一种低voc的非水性着色剂系列,用于溶剂性工业应用。该着色剂是使用不含烷基酚乙氧基(APE)的表面活性剂开发的,不含芳香烃,不含有害空气污染物(HAPs)。这些着色剂可以使着色涂料的配方符合要求的VOC法规,而不影响涂料性能。

表1点击放大

Chroma-Chem 846由15种着色剂组成,可用于高性能工业涂料的仓库和工厂内着色,即丙烯酸,醇酸,纤维素漆,氯化橡胶,环氧树脂,聚酯,聚氨酯,三聚氰胺甲醛和乙烯基涂料。其VOC含量低于250克/升,使工业涂料的配方VOC水平降低,同时保持与业界知名的Chroma-Chem 844相似的性能。色度化学846所选用的颜料具有广阔的色彩空间、良好的耐久性、耐晒性和耐化学性,着色强度按体积控制在+/- 2%,DE = 0.5。

VOC问题

表2点击放大

Chroma-Chem 846通过将VOC降低到<250 g/L来满足这些和未来的VOC要求。EPA方法24对VOCs的比较表明,与现有技术相比,VOCs可以减少45%至70%。这取决于具体的着色剂,如表2所示。

着色剂的评估

在着色剂的研制中,有三个方面需要考虑:

  1. 着色剂——原料的选择;188金宝搏bet官网

  2. 可量化的着色剂-着色剂的固有特性;

  3. 可量化的涂料-着色剂对涂料性能的影响。

图1突出显示了一些关键属性,尽管总体评估更加广泛。

着色剂
如前所述,不含APE、芳香族和hhas的材料与最先进的颜料一起使用。188金宝搏bet官网颜料分散在一种独特的丙烯酸树脂中,该树脂提供了优异的润湿和分散性能,使着色剂与一系列涂料化学物质具有优异的兼容性。为了降低VOCs,将一种可再生资源型专有聚酯与丙二醇单甲基醚乙酸酯(PMA)混合。

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可量化的着色剂
着色剂类似于涂料,它们是配方产品,具有固有的特性,必须是一致和稳定的。其中一些如图1所示,如挥发性有机化合物,可分配性,粘度,货架寿命(沉降)由烤箱老化,闪点和密度测量。其他没有显示,但同样重要的是颜料的研磨或分散性。

油漆可量化
在满足上述两点相关的任何标准后,着色剂需要在颜色和强度方面提供预期的性能,而不会对涂层产生负面影响。为了确定着色剂的影响,在2K聚氨酯、醇酸、硝化纤维、2K脂肪族丙烯酸聚氨酯和2K环氧漆基中进行了评估。每加仑着色剂的添加量取决于漆基。醇酸和硝化纤维都是2盎司,环氧树脂是8盎司,pu是6或8盎司,这取决于具体的碱。通过评价确定了涂层厚度和基材。为了进行基准测试,在每次评估中都使用Chroma-Chem 844作为标准。总体而言,所有的着色剂都获得了良好的测试结果。作为一个例子,下面提供了焦黄色着色剂的结果。

兼容性

兼容性通过摩擦确定,并在BYK-Gardner压降图#AG-5303上进行,使用6 mil压降棒。当涂层变得有粘性时,将其进行摩擦,干燥后将摩擦区域与非摩擦区域进行视觉上的颜色差异比较。在所有的漆基中,所有的着色剂都获得了良好的相容性。

表3点击放大

阻塞

用ASTM D 4946-89测定阻塞。涂层使用6 mil压降棒涂在BYK-Gardner #AG-5303图表上。将样品晾干7天,并面对面地放在50ºC的烤箱中,在样品上施加1.8 psi的压力。30分钟后,标本从烤箱中取出,在室温下冷却30分钟,然后剥开。chroma - chem846的黏性或块状与标准得到的相同。

附着力

按ASTM D 3359进行交叉粘接。涂层使用3mil压降棒涂在铝基板上,并在空气中干燥7天。如表3所示,Chroma-Chem 846在所有碱基中的评级为5,即没有附着性损失,与标准相当。

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硬度

用ASTM D 4366测定摆锤硬度。使用6mil的拉杆将涂层拉到玻璃基板上,在7天后进行空气干燥和评估。振荡的比较表明,根据基体的不同,Chroma-Chem 846提供了略高的涂层硬度(表4)。这与标准提供的硬度增加是一致的。

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耐冲击

表6对上述结果进行了总结。这表明,对于所有15种着色剂,在使用的基材中,全面获得了可接受的涂料性能。除了这些评价外,还进行了烘箱稳定性以确定对粘度、沉降和相容性的影响。在50°C下30天后,这些性能保持了良好的稳定性。进行的附加评估包括保光泽度和抗凹陷性,这与标准相当。

颜色和强度

在颜色和强度方面,Chroma-Chem 846与标准着色剂相比有所不同。这是由于利用不同的树脂和溶剂来获得较低的VOCs。结果是一些着色剂,而在类似的颜料装载,提供更高的强度。其优点是需要较少的着色剂来获得类似的强度,并且可以通过使用Portfolio of Color®方便地获得配方。

表6点击放大

总结

Chroma-Chem 846的使用使涂料制造商能够在不牺牲性能的情况下,符合更严格的VOC法规,用于工业溶剂型涂料。如图所示,这些着色剂的性能与当前行业标准相当,VOC <250 g/L。此外,着色剂通过使用可再生资源为基础的专有聚酯和不含APE、芳香族和hap的添加剂来满足其他环境需求。凭借其广泛的兼容性,添加高性能颜料以提高耐久性,以及广泛的颜色供应,Chroma-Chem 846为涂料配方商提供了选项,以满足客户和法规的要求。

作者要感谢来自Colortrend USA LLC的Yamini Patel, David Rivera, Mier Gu和Jadel Baptista的贡献和数据。