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高固体份涂料 低VOC的溶剂型涂料 Technology solutions VOC，volatile organic compound HAP，hazardous air pollutants Four ‘E’ Principles Economy，Efficiency， Ecology，Energy High solids coatings Waterborne coatings UV radiation curable coatings Powder coatings 体积固体份的概念 热塑性和热固性涂料(NVV 10%,25-35%) Basecoat NVV 45% Primer NVV 50% Clearcoat NVV 70% 高固体份要求分子量和平均官能度降低，分子量分布变窄而达到溶剂型涂料的性能 高固体份涂料的设计 高官能度：带羟基树脂分子间氢键，官能度越高会导致粘度越高,本身稳定性越低（在甲醇醚化三聚氰胺（MF）固化丙烯酸树脂时，本身小分子的释放增加VOC，需要提高丙烯酸树脂的羟基当量 分子量分布 溶剂:Tg、粘度、溶剂和齐聚物相互作用 高固体份聚氨酯涂料 脂肪族聚氨酯涂料的高性能 脂肪族聚氨酯涂料用树脂多半是基于高分子量树脂 聚酯和丙烯酸多元醇组分 新型的低粘度的多异氰酸酯 超低粘度的HDI三聚体，包含有95％的纯三聚体，粘度为680 mPa·s。 HDI脲二酮的粘度100 mPa·s 脲基甲酸酯 三氨基壬烷三异氰酸酯（TTI） 活性稀释剂 噁唑烷 受阻胺(特别是天门冬氨酸酯) 封闭型胺（醛亚胺和酮亚胺） 三聚体和脲二酮（也就是二聚体）组成的混合物 具双官能团的脲二酮的涂料干燥较慢，涂膜较软 脲二酮加热时，很容易开环分解成单体 低粘度的多异氰酸酯脲基甲酸酯 -单体和短链醇反应 脲基甲酸酯的引入降低了固化剂的平均官能团度 得到相同或优化的涂膜性能，必须修改配方 低粘度的多异氰酸酯三氨基壬烷三异氰酸酯（TTI） 低粘度多元醇树脂 在聚氨酯涂料配方中，多元醇占了干基料的70%的重量，剩余的是多异氰酸酯，多元醇的粘度对整个体系的粘度起到决定性作用。 多元醇的粘度取决于两大因素：分子量和Tg。一般来讲，合成高固体份丙烯酸多元醇比合成聚酯多元醇要难。因为丙烯酸树脂的分子量的分布和官能团度的控制相对较难 窄分布低分子量丙烯酸多元醇的合成 采用夺氢能力较弱的引发剂，如叔戊基过氧化合物； 提高引发剂浓度（达到4％或更高） 较高反应温度（超过150℃） 新的聚合工艺用于生产低聚物 窄分布低分子量丙烯酸多元醇 重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）。一般来说，Mn＜Mw，当1＜Mw/Mn＜6时，可以认为是单分布。因此要严格控制分子量分布 Mark-Houwink方程式 [η]=K.Mα 分子量升高时，需要增加额外的溶剂才能得到相同的粘度 分子量分布对丙烯酸树脂影响 窄分布：避免的过低分子量和过高分子量的分子 。如果分子量分布过宽，较低分子量的分子的官能团度较低，甚至没有官能团，这样会降低涂料的交联密度，在涂膜内只能作为增塑剂，同时延长了干燥时间；而高分子量树脂则增加了树脂的粘度 分子量极小时必须有极窄的相对分子量分布并且有足够的羟基酯单体参与聚合 单体组成对树脂粘度的影响 高反应性含羟基的单体：羟烷基（甲基）丙烯酸酯是最常用的羟基官能团单体 羟乙基（甲基）丙烯酸酯活性（伯羟基）＞羟丙基（甲基）丙烯酸酯（仲羟基） 非功能型单体有甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，2－乙基己基丙烯酸酯和苯乙烯。 单体组成对树脂粘度的影响 甲基丙烯酸甲酯：较高的硬度，耐化学品性和耐久性；链的极性较高和链端太硬，导致涂料的粘度较高 甲基丙烯酸丁酯的极性低于甲基丙烯酸甲酯，溶解性较佳，在相同的玻璃化温度下，粘度较低，但用量过多会使得涂膜发软 丙烯酸丁酯和2－乙基己基丙烯酸酯单体，能够明显降低粘度，但同时也降低了硬度和Tg，这对于低分子量的树脂，将遇到很大的问题。 苯乙烯价格相对较低、涂膜硬度较高和树脂的溶解性较好，应用相当广泛，但耐UV性较差，用量不能过高。 窄分子量分布的丙烯酸树脂的合成 采用夺氢能力较弱的引发剂，如叔戊基过氧化合物；因为引发剂夺氢能力越小，所得树脂的粘度越低 提高引发剂浓度。引发剂浓度可达4％或更高 较高合成反应温度（超过150℃） 采用链转移剂，如羟基硫醇链转移剂，不仅可以降低丙烯酸树脂的分子量，还可以提供聚合物端羟基。这些方法都有利于得到相对窄的分子量分布和低分子量。 新的聚合工艺用于生产低聚物，并不需要较高的引发剂浓度 酸雨及紫外线对汽车涂膜的破坏 汽车的面漆丙烯酸三聚