涂料树脂的相溶性探讨

作者:admin来源:www.runli.net.cn 日期:2017年2月25日 08:33
 
 
 
 
  不同聚合物之间共混以进步材料的机能,是己经被广泛采用的方法。在涂料产品中使用混合树脂要比高分子材料使用得更早。但是涂料树脂结构复杂,且多为热固性,理论研究比较少,近些年来,跟着涂料科技的发展,其树脂的微观结构,形态学以及粘弹性等方面的研究日见深入。尽管有关这方面的基础理论与方法大都来自高分子学科,但与高分子比拟较,涂料树脂有其特点,同时涂料机能的要求与高分子材料也不同,所以对涂料树脂共混的相容性的研究是很重要的,可为新产品的开发提供依据。
 
1  树脂相容性对机能的影响
 
  为了知足不同底材上涂层的各种机能,涂料树脂需要不同树脂共混。例如醇酸/氨基、醇酸/环氧、环氧/丙烯酸等,这是大家所熟知。跟着涂料产业的发展和对涂料机能的要求愈来愈高,新的涂料树脂共混体系不断泛起,如聚酯/丙烯酸,氟碳/丙烯酸,丙烯酸/有机硅(有机/无机杂化树脂), 以及自分层涂料、液晶接枝树脂等,已成为涂料树脂发展的方向之一。
 
一般来说,不同树脂间共混效果,对各方面的件能有很大的影响。对液体涂料,可能影响以下几方面:
(1)树脂的溶解性
混合树脂在有机溶剂中的溶解性与单一树脂是不同的。需要调节溶剂的溶度参数,改变混合溶剂的组成,才能得到透明的树脂溶液。
 
(2)树脂溶液的粘度
相同浓度下,混合树脂的粘度与单一树脂的粘度往往不同,原因比较复杂,与树脂结构、分子量、组成比例等有关,要仔细调节,否则会对施工造成影响。
 
(3)树脂溶液的贮存不乱性
共混树脂的溶液体系,在贮存时有可能泛起相分离,导致沉淀,或是溶液不平均。也可能在贮存过程中发生凝结态结构的变化,从而导致机能的变化。
 
从涂层物理机能考虑,可能影响以下几方面:
 
(1)漆膜的外观
共混树脂涂料,在干燥过程中,因为树脂收缩率不同,可能重新产生相分离,使干燥漆膜产生桔皮、漆膜不平整、消光等漆病。
 
(2)漆膜的抗冲击强度、硬度、划伤性与防侵蚀等机能
树脂共混的目的是期望能产生机能上的正协同效应,达到满足的综合机能,如共混效果不佳, 可能产生负协同效应,结果适得其反。对功能性涂料尤为重要。
 
值得说明的一点是固化剂的加入,如某种固化剂在单一树脂中有良好的溶解性,但在混合树脂中有可能溶解不佳,影响固化效果,终极导致漆膜机能不好。同样涂料助剂如催干剂、抗桔皮剂、流平剂等与混合树脂也有相容性的题目,否则会影响使用效果,应仔细选择与配方。
 
2  树脂(聚合物)相容性的基本概念
 
与高分子材料应用的聚合物比拟较,涂料用树脂有其自身的特点。一般说来,热固性树脂相对分子量比较低,通常在10000以下,分子链上带有官能团,常为非晶聚合物,固化过程中通过官能团之间化学反应交联成膜,这些都有利于不同树脂间共混,进步其相容性。
 
从几种不同聚合物共混的相容性考虑,大致可有以下二种情况:
(1)完全不相容体系。
不管采用何种方法进行混合,如混炼或溶液混合,终极得到的共混物都是分相的,只能体现各自聚合物的机能,不产生协同效应。在高分子材料中常作为复合材料使用。涂料产品中,利用这种性质开发出自分层涂料,一次施工可同时得到底漆和面漆,避免使用中涂,有利于节能和环保。
 
(2)完全相容体系,也称均相体系。
不同树脂之间达到分子水平接触,是可将一种树脂视为溶剂, 另一种视为溶质的溶液体系。因为高分子之间的相互溶解很难题,这种体系在高分子材料中比较少, 典型的有聚苯醚/聚苯乙烯、聚氯乙烯/丁腈橡胶等共混物。这种体系往往产生协同效应,是开发新材料的途径。可是这种体系在涂料中已经应用了几十年,最典型的就是醇酸/氨基体系。因为涂料树脂分子量比较低,分子中带有良多极性基团,分子间相互作用力强,比较轻易达到均相体系。醉酸树脂就是具有轻易与多种树脂相混合的特点,广泛应用于与其他树脂配合,产生好的协同效应,进步涂料的综合机能。
 
结语
涂料科技的发展为涂料产品质量与机能的进步提供结子的基础。近些年来,在涂料基础研究上取得了跳跃式的提高,主要表现在从机能要求出发,进行公道的分子设计;应用现代的仪器设备对结构作表征,深入了解结构与机能的关系:从材料科学的角度,研究干燥漆膜的物理性质,如静态与动态的粘弹性、表面抗划伤性、防侵蚀性以及光机能和电机能等等,势必推动涂料产品的开发与机能的进步。
 
 
 
 
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