VAST?2150多功能羥基丙烯酸乳液的應用及性能研究

  0 引言

  隨著(zhù)中國對環(huán)保的日益重視，涂料水性化逐漸成為大家的共識，塑膠涂料也不例外。近些年水性塑膠涂料逐漸成為了研發(fā)的重點(diǎn)，吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。 特別是近年來(lái)，國內大型家電廠(chǎng)商已形成了對水性塑膠涂料的現實(shí)需求, 但是實(shí)際上國內水性塑膠涂料的應用規模極其有限。

  丙烯酸酯乳液具有良好的耐候性、透明性、耐化學(xué)性和力學(xué)強度等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉、合成工藝簡(jiǎn)單、應用普遍且符合環(huán)保要求，是目前水性樹(shù)脂中銷(xiāo)量較大的一種樹(shù)脂，普遍地應用在建筑涂料，工業(yè)涂料等領(lǐng)域。然而在水性塑膠漆領(lǐng)域，目前市場(chǎng)上的丙烯酸乳液普遍存在著(zhù)附著(zhù)力不好、耐水差、銀粉排布差等缺點(diǎn)，使得塑膠漆的水性化還達不到要求。

  1 材料介紹

  我司新近開(kāi)發(fā)了一款乳液VAST®2150，本乳液擁有較佳的粒徑，其平均粒徑≤80nm，且含有較多的極性基團，對多種基材均有較好的附著(zhù)力。本品另外一大特點(diǎn)是在低玻璃化溫度下，也有較好的硬度，區別于常規丙烯酸乳液需要提高玻璃化溫度來(lái)提高干膜硬度。

  VAST®2150基本介紹

  2150具備出色的熱儲及凍融穩定性，同時(shí)在多種基材上擁有優(yōu)異的附著(zhù)力，特別是ABS、PC等塑膠基材上。由于乳液中含有較多的特殊極性基團，所以本品具備較佳的鋁粉定向效果。2150的最低成膜溫度較低，所以在制備清漆和色漆時(shí)，可以用較少的成膜溶劑便得到很好的成膜性。

  2 結果和討論

  (1)2150的基礎機械性能

  使用以下清漆配方，在70℃的情況下，干燥30min后測試性能

  性能測試結果如下：

  2150通過(guò)核殼結構設計，將大部分的疏水單體集中于內部的核，而在殼的部分加入親水的軟單體，使得聚合物本身不僅在水中有良好的穩定性，而且成膜時(shí)疏水鏈段可以“外翻”提高耐水性。

  2150的軟單體比例較多，有效降低了聚合物本身的玻璃化溫度，我們通過(guò)工藝調整提高了大分子聚合物的占比，因此2150的平均分子量較高，這樣做使得乳液的成膜性更加的出色。在制備清漆的過(guò)程中，只需加少量的成膜助劑即可得到較好的漆膜。同時(shí)一些小分子量的聚合物可以提高對基材的潤濕性，增強在金屬基材上的濕附著(zhù)力。

  (2)2150與異氰酸酯固化劑制備雙組分面漆的性能

  VAST®2150中所含的羥基活性較高，也可與異氰酸酯固化劑混合制備雙組分面漆，通過(guò)清漆配方的調節可制備成各種光澤的漆膜。

  目前我們的VAST®2150乳液，產(chǎn)品對于金屬基材的附著(zhù)力較好，無(wú)論是否添加異氰酸酯固化劑，其在金屬基材上的性能都較為不錯。當使用異氰酸酯固化劑時(shí)，可通過(guò)配方的調節，來(lái)調整清漆漆膜的光澤，并且隨著(zhù)交聯(lián)密度的提升，耐乙醇擦拭的性能大幅度提高。

  (3)2150制備水性銀粉漆的狀態(tài)及性能

  本乳液對鋁粉定向效果好。與普通銀粉漆用乳液的高玻璃化溫度不同，本乳液無(wú)需提高玻璃化溫度就擁有不錯的表干特性，并且可以幫助銀粉涂料定向。如果配合特定的鋁銀漿使用，不但可以達到較佳的銀粉排布，而且在施工的過(guò)程中，操作簡(jiǎn)單，無(wú)需大幅度增加其觸變性。同時(shí)在成本上也非常有競爭力。

  目前我司在水性鋁粉漆上使用的參考配方主要成分為VAST®2150乳液和預制鋁漿，少量流變助劑，pH調節劑，水。

  通過(guò)觀(guān)察，可以看出在漆膜有較好的流動(dòng)性的情況下也要有較好的鋁粉排布，我們不再需要控制水性漆的流動(dòng)性來(lái)提高鋁粉的排布效果?？梢宰屍崮ぴ诟稍锏倪^(guò)程中，通過(guò)自身流平讓鋁粉排布平整，呈現出“自漂”的銀粉排布效果。

  以上四圖分別為：第一排：噴濕狀態(tài)(左)、常溫自干5分鐘(右);第二排：常溫自干10分鐘(左)、常溫自干30分鐘(右)

  3 結論

  對比目前市場(chǎng)上常用的丙烯酸乳液，無(wú)錫洪匯開(kāi)發(fā)的VAST®2150具備以下幾個(gè)優(yōu)勢：

  1.具備較佳的粒徑分布和儲存穩定性。

  2.聚合物中的羥基活性高，不但可以增加聚合物的極性，而且可以與異氰酸酯進(jìn)行良好的反應并通過(guò)調整制漆配方來(lái)調節漆膜的光澤。

  3.乳液具備較好的機械性能以及較佳的基材附著(zhù)力。

  4.VAST®2150的開(kāi)發(fā)和使用彌補了目前水性鋁粉漆用基料的不足，其通過(guò)特殊極性基團的引入提高了鋁粉的定向效果，而非通過(guò)提高玻璃化溫度來(lái)促進(jìn)干性，而Tg低的樹(shù)脂相較于Tg高的樹(shù)脂在成模性以及附著(zhù)力方面的表現更優(yōu)異。