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【推荐】单组分塑钢门窗专用涂料的开发单组分塑钢门窗专用涂料的开发珠海

2022-12-10 03:14:24 珠海    

单组分塑钢门窗专用涂料的开发,单组分塑钢门窗专用涂料的开发

单组分塑钢门窗专用涂料的开发 李凤芹 林旭 山东威海市油漆厂,264200 孙兆祥 山东威海市通顺监理公司,264205 摘要:通过选用合适基料、溶剂、颜料等制备了塑钢门窗专用涂料,并讨论了影响漆膜性能的各种因素。 关键词 塑钢门窗涂料 单组分 颜料润湿性 色浆稳定性 1 引言 近年来随着建筑业突飞猛进的发展,塑钢门窗行业也取得了长足发展。但塑钢门窗现在多为白色,不能符合个性化要求,且白色塑钢门窗也存在缺点,如耐候性、耐酸碱性不好,易老化,花色品种单调等 现在市场仅有的彩色塑钢门窗大致分为3种着色工艺:一是型材生产工艺中加入双色共挤步骤,形成彩色型材,这就需要增加双色共挤设备,这种着色方法由于受设备投资的限制,若小批量生产则成本高,若大批量生产,一般加工单位难以承受,加之其保色性仅能保证3-5年,故没有形成规模;二是覆膜工艺,此种方法是在白色型材表面贴一层彩色薄膜,但这种工艺形成的膜耐候性差,只能内用;第三种着色工艺就是发达国家较为流行的喷涂着色工艺。针对这些情况,开发了塑料门窗专用涂料。 2试验部分 2.1漆基的选用 采用特种热塑性丙烯酸树脂(罗门哈斯、捷力康),所制涂料表干时间短,具有优越的耐大气老化性能,对多种塑料具有良好的附着力。 2.2溶剂的选用 采用多种溶剂混合而成的专用稀料,保证对树脂具有优良的溶解性及合适的挥发速率,其δs(溶剂的溶解度)、丙烯酸树脂的δr(树脂的溶解度)和底材PVC的δsP(PVC的溶解度)相接近,能为漆膜提供良好的附着力。 2.3颜料的选择 选用耐候性优良的颜料,如优质金红石型钛白粉(日本石原)及有机酞菁颜料(汽巴、巴斯夫)、德固萨的炭黑等。 2.4色浆的制备 将树脂、颜料、适量分散剂(EFKA公司)与专用稀料混合后,搅拌均匀,研磨分散至细度不大于20 μm。 2.5塑钢门窗专用涂料的制备 将分散好的色浆,特种热塑性丙烯酸树脂,适量助剂(流平剂、消泡剂、紫外光吸收剂),专用稀料混合、搅拌均匀,过滤包装。 2.6底材预处理 用芳香烃和醇类等溶剂混合后作为预处理剂,既不伤底材又可除掉PVC表面的增塑剂,使涂料的附着力好。 3结果与讨论 3.1漆基对漆膜干燥时间的影响 不同漆基对漆膜干燥时间的影响如表1所列。 通过与反应型丙烯酸树脂比较,热塑性丙烯酸漆在干燥速度上的优势很明显。采用此种涂料,在实际施工中,其生产效率是其他涂料的几倍。 表l不同漆基干燥时间的对比结果 漆基种类 热塑性丙烯酸树脂 含羟基丙烯酸树脂 含羟基丙烯酸树脂+0.3%DBTDL 表干时间/min 5 ≥20 15-20 实干时间/h 2 5 5 3.2溶剂对漆膜附着力的影响 溶剂对漆膜附着力的影响如表2所列。 表2溶剂对漆膜附着力的影响 溶剂类型 正丁醇 专用稀料 醋酸丁酯 附着力/级 ≥1 0 底材裂开 由表2可以看出,正丁醇作为稀料的漆膜的附着力明显次于专用稀料;而用醋酸丁酯作溶剂,因塑料制品在模塑过程中必然有应力残留,所以涂料中的溶剂如果对塑料制品表面有过分的溶解,会使应力释放而在应力集中处引起开裂,因此要选择适宜溶解度的溶剂(注:δ 正丁醇 =11.4,δ 正丁醇 =8.5-11.0,δ 正丁醇 =8.3-8.5)。 3.3树脂相对分子质量和酸值对颜料润湿性及色浆稳定性的影响 树脂相对分子质量和酸值对颜料润湿性及色浆稳定性的影响如表3所列。 表3树脂相对分子质量和酸值对颜料润湿性及色浆稳定性的影响 树脂类型 A A+5%B A+>10%B 色 浆 细 度 30min/μm 40 30 20 60min/μm 30 20 20 90min/μm 30 20 20 色 浆 稳 定 性 1d 无返粗,无沉淀 无返粗,无沉淀 无近粗,无沉淀 7d 无返粗,略有沉淀 无返粗,略有沉淀 无返粗,无沉淀 1个月 无返粗,无沉淀 无返粗,无沉淀 无返粗,无沉淀 1a 无返粗,无沉淀 无返粗,无沉淀 无返粗,无沉淀 注: A——相对分子量大的热塑性丙烯酸树脂; B——相对分子量小的热塑性丙烯酸树脂。 综合各项性能,选用树脂A,由于其相对分子质量大,酸值为零,其对颜料的润湿性、色浆的稳定性还存在一定的缺陷。在该分散体系中添加适量的相对分子质量低、酸值较小的树脂B可以帮助对颜料的润湿,使色浆的稳定性得到提高。 3.4塑钢门窗专用涂料配方 塑钢门窗专用涂料配方如表4所列。通过上述配方可以制备出性能优异的塑钢门窗涂料。 3.5漆膜综合性能试验 漆膜综合性能试验如表5所列。 表4塑钢门窗专用涂料配方 原料名称 规格及产地 在涂料中含量/% 颜料 巴斯夫、汽巴、日本石原 5-20 树脂 捷力康、罗门哈斯公司 30-50 溶剂 工业级 约40 紫外光吸收剂 汽巴 0.5-1.5 分散剂 EFKA公司 30-70 流平剂 Tego公司 约0.2 消泡剂 德谦 约0.3 表5漆膜综合性能 检验项目 检验结果 检测结果 铅笔硬度 H GB/T 6739-1996 附着力/级 0 GB 9286-88 耐水性 去离子水浸泡1个月后无起泡、失光、剥落及变色 GB 5209-85 耐碱性 饱和Ca 2 溶液中浸泡1个月后老眼光、失光、剥落及变色 GB 9265-88 耐温变性 10次温变循环无起泡、剥落、裂纹及粉化 GB 1735-79 耐人工老化 1000h人工加速老化、无粉化、失光率≤20% GB 1865-80(89) 4结论 通过选用合适的相对分子质量、不同酸值的特种热塑性丙烯酸树脂搭配作为漆基,适中δ(溶解度参数)值的混合溶剂,及耐候性优良的颜料,制得了干燥时间短、硬度高、与底材(PVC)附着力良好的塑钢门窗专用涂料。这种涂料最大的好处是可以增强型材的抗老化性能,即便是型材产品有色差或型材本身耐候性能指标达不到要求,也可以得到较完美的“遮盖”。而且颜色设计随意性大,户内外颜色可以随意搭配,充分满足个性化突出的市场需求。该漆目前已批量生产,取得了较好的经济效益。

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