本文提出了在2012年在印第安纳波利斯美国涂料会议。

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涂料耐久性至关重要,不管最终使用或衬底类型。本文报道在丙烯酸酯单体和低聚物的性能结果接受典型的最终用途测试设计时测量的灵活性和涂层的粘附特征。寡聚物有adhesion-promoting属性测试单独或结合单体的酸功能附着力促进剂确定最佳类型的低聚物用于给定的底物。同时,正确的附着力促进剂的添加水平决心获得最佳性能。腐蚀和泛黄的阻力也探索与低聚物的化学结构有关。

实验

一个应用领域是新兴需要radiation-curable组件的使用。这些材料是应188金宝搏bet官网用于多种金属表面作为外部防护涂料使用。通常的划痕和耐磨性标准是必需的。但是这个任务变得更加困难,因为这些涂料时必须遵守适用于各种金属基板有不同表面性质特征,可以对粘附有负面影响。此外,如果这些涂料用于外部应用程序,附着力好不仅是必需的,但高度的水分和耐候性需要承受恶劣的环境条件。

一群专利产品被开发出来,以满足这些困难的标准。这些产品可以被描述为,高分子量功能性丙烯酸低聚物有附着力促进剂的反应到骨干。di-functional寡聚物,和最佳附着力的结果应包括从30 - 50%的最终组成。为了讨论这些被称为adhesion-promoting寡聚物,或朊。表1提供了这些组件的列表。

应用程序和治疗条件

条件选择代表那些常用的工业应用。理想的膜厚度应保持在最低的成本,但同时足够厚,性能属性不妥协。这是在名义上的薄膜厚度达到表2中列出。此外,养护条件引用是相当常见的这些应用程序作为一个薄清晰,否定了对特殊的需要填补灯泡。辐射计类型和结果达到也报道,以避免任何方差条件会影响薄膜的性能,从而确保最终用途测试结果的一致性。表2还描述了应用程序固化条件。

配方的选择

双酚A (BPA)是化学构建块主要用于环氧树脂。双酚A环氧丙烯酸涂料行业的主力低聚物制成多年来由于其韧性的特殊组合,附着力和耐化学性。188BET竞彩然而,低聚物主体结构非常高粘度,变得脆弱,当治愈和黄色很严重时用于外部应用程序。寡聚物提供更容易处理和改善耐候性聚酯丙烯酸酯(豌豆)。表3提供了一个比较豌豆和环氧树脂之间的物理性质。

豌豆提供这些好处对环氧树脂:

•更快治愈;利乐功能di-functional相比。

•更轻松地处理,因为豌豆粘度显著降低。

•大配方纬度也观察到,随着越来越多的豌豆可用于最终的配方粘度没有不利影响。

•豌豆一样艰难的环氧树脂,有更好的灵活性。

•豌豆提供更好的泛黄的阻力比BPA-based寡聚物。

配方使用

明显的好处的引用,豌豆被选为这个配方的主要组件。为本研究选择的单体包括三丙烯乙二醇醚丙烯酸(TPGDA),制成一缩二丙二醇丙烯酸DPGDA制成),和3-mole乙氧基化三羟甲基丙烷triacrylate (3 eo TMPTA)。TPGDA被选为波动性和低粘度单体自由基聚合常用的成本原因。DPGDA也是一个经济活性单体,可以取代己二醇丙烯酸(HDDA)制成。它具有良好的降低粘度性能和更加用户友好,主要刺激指数(PII) HDDA 2比5。乙氧基TMPTA也选择为其皮肤刺激性低,高交联,但它提供了很多优势和增强表面治疗。剂用于这些配方是一个聚合生成氢氧苯基酮混合了2-hydroxy-2 methyl-1-phenyl-1-propanone。表面活性剂被用来确保适当的基体的润湿。基本配方的粘度是300 cps @ 25°C。这个配方如表4所示的细节。

基质和最终用途测试

所有金属从Q-Panel获得的测试板。涂层前面板是用溶剂洗净(MEK)去除表面污染。常用的基质,因此选择测试包括铝(明矾)、镀锡-钢(TPS)和冷轧钢材(CRS)。

测试进行治愈电影表5中列出。阴影粘连被选中,因为它与一个给定的涂层的能力遵守衬底。反向影响是有趣的,因为它不仅涉及粘连,而且涂层形成的灵活性和提供了一个指示功能。MEK阻力使快速指示涂层是如何治愈。ASTM数字表5中引用。

Adhesion-Promoting寡聚物(apo)

apo可以被描述为high-Mw acrylate-functional丙烯酸树脂粘度从3000 cps 8000 cps @ 60°C。apo包含adhesion-promoting材料反应成低聚物结构的支柱188金宝搏bet官网。不像许多附着力促进剂,apo不是酸的功能;因此,他们不是水分敏感,可用于与胺增效剂配方。apo不是用作添加剂,而是应包括从30 - 50%的最终配方。表6列出了13日的物理性质测试。读者可能会注意到,APO 20的加德纳颜色4 7月21和22日APHA颜色分别为34和70。

附着力测试

每个低聚物添加到基础配方,10点20到30%的水平。一旦彻底混合,涂层被应用到每一个金属衬底和治愈的规定。固化后,在室温下测试板被允许平衡一小时之前阴影带附着力测试。“控制”配方中不含附着力促进剂。

每个人群的趋势是一致的。随着浓度的增加,附着力提高。研究结果还表明铝比较容易坚持。粘附CRS更困难和粘附TPS是最困难的。图1显示了测试结果的细节。最佳水平的增加附着力好是20% - -30%,这取决于衬底。MEK阻力是优秀的在任何情况下导致超过200周期。

反向影响测试

除了附着力,涂层的能力抵御严酷的处理是至关重要的。粘连平股票相对比较容易。然而,涂层金属板可能最终形成,例如,可以身体,可以结束或关闭的塑料或玻璃容器。反向测试是一个可行的方法来预测成形性能的影响后治愈。图2相关结果。在这种情况下进行的测试只是在最难以坚持- TPS的衬底。趋势是明确的;随着人群的水平增加,那么相反的影响

抗湿性测试

另一个重要的要求直接金属(DTM)涂层应用涂层的能力来维持其属性暴露在水。这种风险可能发生在包装或在户外使用的处理阶段。涂层必须保持粘连,而没有表现出软化的迹象或表面侵蚀。表7展示了配方用于此测试。

在这种情况下,apo测试结合聚氨酯丙烯酸酯低聚物和酸功能单体,AFM53。使用人群的要么是APO 20或7月22日20和30%的添加水平。“控制”是配方,不含。每个涂层应用于冷轧钢材(CRS) 12微米的膜厚度和治愈早期的描述。

固化,附着力测试最初1 h和2 h后浸在水中测试板在100°C。13日20时添加30%水平,治愈后立刻粘附,在100°C 1 h后水非常好。2 h后附着力下降到75%。7月22日提供更好的附着力整体和优异的附着力2 h后浸在水100°C。“控制”的表述没有APO粘附最初只有20%,没有粘附后水接触(图3)。

QUV测试

加速风化是另一个优秀的测试如何制定或单个组件将抵抗水分退化。在这种情况下,“整洁”寡聚物被放置在一个QUV测试室。治愈后立刻治愈板进行测试,每隔100 - h 500 h QUV曝光。黄色指数(YI)和保光性记录。易测量涂层的退化在暴露在阳光下,而材料的保光性措施抵抗微观裂纹(热和光的影响)或表面侵蚀与水分接触有关。表8细节QUV测试室的循环条件,规范使用的测量设备和测试方法。

QUV测试小组准备

概述了这种测试不同于之前的条件,作为单个组件单独测试不作为基础配方的添加剂。这将给一个更好的指示的低聚物执行“整洁”。提高能力来衡量,低聚物只包含一个光(PI)应用于白色base-coated面板的膜厚度1.5 - -1.75密耳。养护条件也改变了更好的匹配的波长吸光率特征π(表9)。

QUV测试结果如图4所示表明,apo,泛黄的阻力而言,运行得很好,相比“控制”聚氨酯丙烯酸酯(UA)。UA事实上已经过去5年佛罗里达州曝光,内陆南面临5°角。

结论/观察

Adhesion-Promoting寡聚物

7月工作时最好是主要的组件或配方的主要组件之一。测试证明了APO应该占20 - 30%之间的配方。他们提供了以下好处:

•提高防潮性,证明了水浸试验,导致100%的阴影粘连和QUV暴露他们提供可比的泛黄的阻力,已经过了5年的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯暴露在佛罗里达州。

•提高成形性,证明了TPS价值更高的反向影响。

•没有胺敏感性,与acid-containing附着力促进剂。

/盐雾测试

除了加速风化(QUV测试)几个不同类型的化学测试根据ASTM B117耐腐蚀。列出了ASTM测试条件在表10,当表11描述如何测试板和低聚物类型测试做好了准备。

经过21天的曝光板检查,给出一个相对排名根据他们的能力来防止腐蚀的冷轧钢材(CRS测试板)。图5提供了一个相对排名的各种测试的低聚物的结构。

耐蚀性

同时还在早期阶段的调查与耐蚀性相关的一些基本趋势指出:

•低聚物有一个芳香主体结构抵抗腐蚀比那些脂肪族。

•聚酯丙烯酸酯低聚物执行很差不管主体结构时,应避免耐腐蚀是主要的目标。

•聚氨酯丙烯酸酯低聚物(UA)收益最好的整体耐腐蚀,脂肪族UA的表现与芳香UA。

•丙烯酸几乎一样好无人机而言,抗腐蚀。

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