编者按

这是第九的系列文章的螺母和螺栓的制定。它的目的是帮助构建新的产业,那些已经改变了工作在行业或简单地复习。

挥发性有机化合物(VOC)规定驾驶变化在水性涂料配方技术或更高的固体solventborne系统。第一个商业规模水性最下面的一层在汽车行业的应用开始于1980年代中期。自那以后,应用程序的性能和易用性水最下面的一层迅速提高;随着法规的推动,水性最下面的一层现在占据超过80%的总最下面的一层在西欧市场。在北美,55%左右的OEM最下面的一层和20%的整修表面最下面的一层是水性的。

虽然水性涂料具有一些有趣的优势,有困难必须克服之前成功应用。最重要的一个问题是流变学的控制,这决定了最后一部电影的质量和吸引力。典型的水最下面的一层剪切稀化形象,和剪切率的范围,最下面的一层将获得在每个涂层过程如图1所示。

图1点击放大

制定水性最下面的一层的挑战

最下面的一层流变学应该精心设计为特定的应用程序,这样油漆优越的性能在整个处理周期,从应用程序存储喷雾和干燥。所需的流变学使最下面的一层应该存储期间高粘度,从而导致最小的解决。在温和的风潮,在循环,低粘度应该允许最下面的一层很容易注入。喷涂枪和贝尔,应该非常低,这样油漆粘度可以适当的雾化。一旦油漆喷到目标,粘度应迅速建立防止油漆跑步或下垂。然而,低粘度仍应足以使油漆平整,提供一个光滑的电影。
流变学添加剂在最下面的一层的另一个重要作用是帮助实现所需的颜色,给最锋利的美学。一个设计得当的流变学包应该防止浮动/洪水和斑点状阴影。在最下面的一层包含一个专业颜料,如铝薄片或珍珠光泽颜料,随着粘结剂体系,流变学添加剂是关键工具来帮助控制在闪蒸出片对齐,干燥时间。不仅面向正确的颜料片增加隐藏和涂膜的耐久性,他们也带来了最大的美这些昂贵的颜料:闪闪发光的效果,最大的脸高亮度和失败。

常见的流变助剂在水性最下面的一层

重要的是要理解,油漆配方作为一个整体定义最后的涂料的流变行为。聚合物溶液粘度影响高剪切率。随着聚合物分子量的增加,系统的高剪切速率粘度增加。乳化型绑定通常表现出更多的触变行为相比,聚合物解决方案。剪切速率与粘度关系影响更多的乳液粒子大小和固体的解决方案而不是聚合物本身的分子量。沉重的无机颜料倾向于提高粘度高剪切速率;高色素加载的有机颜料和碳黑人倾向于提高粘度低切率。微凝胶,在solventborne最下面的一层蜡、膨润土和醋酸纤维素丁酸(出租车)是常用的流变学修饰符。

使用微凝胶的优点之一是低粘度较高抽象级别的非易失性内容的涂料配方。由于微凝胶准备非水分散体(流浪者),这不是一个类别可用于水性配方。不同于其他流变学修饰符,一个出租车的解决方案在一个共同的溶剂展品near-Newtonian流动行为。目前最下面的一层是spray-applied对象,出租车的牛顿特点帮助流和水准。由于刚性纤维素骨架,出租车拥有极高的玻璃化转变温度(Tg)相比其他聚合物在涂料使用。

高Tg的出租车会导致在短时间内快速粘度增加后最下面的一层,让没有时间涂膜凹陷,以及没有色素游泳。这些独特的属性的组合提供了最下面的一层配方的片状取向和颜色一致性,导致快速dry-to-touch时间和改善罢工阻力在湿压湿印刷应用程序。这将使最下面的一层有优越的流和水准的前提下凹陷阻力。

对于水性最下面的一层,而不是微凝胶,有各种各样的alkali-swellable乳化型流变学修饰符。蜡乳液和膨润土也可用。

Alkali-Swellable乳剂——常用终修改alkali-swellable丙烯酸乳液(哈泽)和终改性乙氧基化物聚氨酯(HEUR)。Viscalex™HV30是一个非常高效的增稠剂在这个类别可以从巴斯夫。另一种类型在这一类rheology-modified丙烯酸核/壳乳液等Setalux™6803 AQ-24可以从核动力综合企业。分散粒子由一个疏水核心和酸功能alkali-swellable壳。与胺中和后,树脂发展其独特的、强大的假塑性或触变特性基本水性最下面的一层。

蜡乳液——有polyamide-based水性分散体如Disparlon™,可以从王产业;等改性聚乙烯乳液Aquatix™8421年从BYK可用。一般来说,不是那么有效了蜡乳液alkali-swellable类型,和他们经常高剪切粘度增加,这是不可取的。

膨润土——膨润土指的是一个家庭的层状硅酸盐粘土。硅酸盐粘土是不溶于水但水合物和膨胀给无色透明的胶态分散体。在非常低的浓度在水中,可以产生高触变性凝胶。这类产品是知名Laponite™RD,可以从罗克伍德添加剂。

水性纤维素酯——伊士曼化学最近商业化水性纤维素酯,独自的™3050性能的添加剂,为了追求出租车的好处solventborne从水性化学配方。性能优势的单独的™3050包括优越的流和水准,优化金属薄片控制和更好的再溶解/罢工阻力。

总结

防护涂料行业正处于过渡阶段针对水性和高固体配方。选择正确的流变学包的关键是制定优化的最下面的一层,拥有理想的应用适应性和最佳完成外观。
欲了解更多信息,请访问www.eastman.com。