第九章-高固体份涂料.pptVIP

Chapter9高固体份涂料VOC→大气的污染→降低溶剂量→发展高固体份涂料一般溶剂型热固性涂料(在喷涂粘度下)---------含量一般在40%－60%高固体份涂料的固含量则在60%－80％成膜物和颜料量不同→指标差距很大例如，对于PVC值高的底漆→为50％对于PVC值低高光泽面漆→为75％以上。9.1高固体份涂料的粘度9.1.1分子量和分子量分布对涂料粘度的影响在固定的浓度下，聚合物溶液的粘度随分子量的降低而降低。9.1.2玻璃化温度与官能团对粘度的影响分子量降低，可引起自由体积增加，Tg下降，因为链未端数增加，可使链的运动更为容易。极性增加，聚合物的Tg会升高，粘度也因之会升高。CH3CH3→气体CH3CH2OH→低粘度液体HOCH2CH2OH→中粘度液体HOCH2CH(OH)CH2OH→高粘度液体当我们在考虑降低聚合物分子量时，必须考虑这种相反的效应，因此分子量不能无限降低，另一方面，官能团含量的增加，如羟基的增加，相应的交联剂（如HMMM）也必然要增加，这样在交联反应时释出的挥发性小分子的量也会增加，这又从反面增加了挥发性。9.1.3溶剂对粘度的影响溶剂的作用是降低体系粘度，也是降低体系的Tg二甲苯、丁酮和甲醇三种溶剂都具有差不多相等的粘度，但他们形成氢键的强度和形式都很不相同，因而对体系粘度下降的贡献也不同。例如，对于含多羟基的低聚物来说，丁酮具有最佳的降低粘度的效果，尽管它的溶度参数比低聚物的低，而甲醇的溶度参数却与低聚物的相近。9.2高固体份色漆的粘度及有关问题9.2.1色漆的粘度色漆是一个两相体系，粘度用Mooney公式:ln?=ln?0+KeVi/(1-Vi/?)高固体份涂料因溶剂含量低，在干膜的PVC相同的条件下，它比普通涂料的内相体积要高。例如干膜中的PVC都为40％时，固含量（体积）为70％的涂料含颜料体积为28％，而固体体积含量为35％的普通涂料的颜料体积只有14％。很明显，在外相（漆料）粘度相同的情况下，高固体份涂料的粘度要大得多。9.2.2颜料分散中的问题在颜料分散时→希望在分散介质中树脂的量愈小愈好，只要所加树脂量能保证稳定已分散的颜料不重新聚集即可。但是高固体份涂料中溶剂的量是有限的，它没有足够的溶剂来保证分散介质达到较低的树脂浓度，因此分散只能在高于实际需要的树脂溶液中进行，这样分散介质的粘度较高，每次分散颜料的量必然要减少，因而效率较低，另一方面，由于分散介质的粘度较高，润湿过程也较慢，因此加颜料的速度也要减慢。避免颜料在涂料中的重新聚集絮凝是一个重要的问题，高固体份涂料由于固含量高，絮凝的可能性比普通涂料更大。絮凝在普通涂料中一般可引起着色和光泽方面的问题，但高固体份涂料除了上述问题外，还可导致粘度的急剧增高。固体含量的提高和聚合物分子量的降低对颜料的分散及其稳定性的影响，是在制漆时必须予以考虑的。相当“溶剂”的低聚物有可能在固化条件下蒸发并在烘箱顶部凝结，当积累到一定量时会下滴，引起漆膜发生缩孔等缺陷，单官能团的分子则是交联反应的终止剂，为了保证低聚物中有2个以上的官能团，除了增加官能团的含量外，很显然要求分子量分布尽量窄，但窄分子量分布的低聚物并不是使每个分子具有2个以上官能团的充分条件，因为一般官能团是通过共聚方法引人聚合物的。由于竞聚率不同，共聚单体在聚合物中的分布差别是很大的，除非有像自由基聚合中恒分共聚的情况（r1＝1，r2＝1），但这种情况非常罕见，因此保证官能团如何分布均匀的聚合技术对于高固体份涂料的制备是十分重要的。另一方面，我们必须注意交联剂的用量问题；例如分子量分别为2000和400的聚合物二醇；它们的反应当量为1000和200，当要求交联剂与仑们等当量反应时，其用量应为1：5。交联剂的大量增加对于各种性能的影响显著，如机械性能、贮存稳定性等，也是需要在考虑配方时予以注意的。9.3.2温度及其它因素对成膜过程的影响热固性涂料成膜时需要烘烤，当温度升高时涂料的粘度会降低，这对漆膜的流平以及提高附着力等都是有利的，但如果粘度降低过多也会引起流挂问题。普通涂料的粘度随温度的变化比较缓慢，而高固体份涂料的粘度受温度影响要比普通徐料大得多。因此当湿膜进入高温烘箱时，粘度急剧下降，从而引起流挂，这种“烘箱流挂”很难用一般的触变剂克服，因为普通的触变剂在高温下会失去效力。为了克服烘箱流挂可使用“流挂控制剂”。例如，在