20年专注抗紫外线、抗黄变

 
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    谈谈热塑性聚烯烃弹性体TPO的种类、性能及其主要应用
           TPO全称为热塑性聚烯烃弹性体,是由橡胶和聚烯烃构成。其*主要的原材料有三元乙丙EPDM,聚乙烯PE,聚丙烯PP,或者聚烯烃POE等,可以由EPDM和PP共混,也可以由EPDM,PP,PE等共混得到。按照材料制备方法不同,可将TPO分为聚合类及共混类两种。       聚合类TPO是由两种(或以上)聚合物单体发生共聚合反应,而生成的聚合物。聚合物一部分分子链段发生结晶,另一部分链段保持柔顺性,使得材料同时具有刚性和弹性的链段,具有热塑性弹性体的物理交联结构。常见的EVA、POE可看做该类型弹性体,外观半透明或者透明颗粒;共混类TPO是橡胶(抗冲改性剂)与聚烯烃、滑石粉等通过物理共混的方式,混合造粒而成。常见的共混品种为PP/POE,PP/EPDM,PP/NBR,PVC/NBR等。其中,PP/EPDM共混,除一般意义共混外,还有动态硫化共混方式,后者在弹性体行业常称为TPV。TPV可以看作是一类特殊的TPO,也是目前非常成功和广泛应用的TPO,以至于有单独的名称TPV。由此可以看出,通过调整不同共混材料,不同配方比例,可以根据客户的要求定制化TPO材料。       TPO材料的特性列举如下。       1、TPO能耐紫外线和臭氧。为了进一步增强TPO耐紫外线辐射性能,材料配方中还可以添加合适的紫外线吸收剂。       2、耐温性能范围广泛,可达-60℃—135℃。       3、TPO材料手感细腻,优异的耐老化性,耐酸、碱、醇类溶剂化学品腐蚀。       4、密度小(0.95),表面雾面(哑光)程度好,具有一般TPE/TPR材料达不到的效果。       5、环保、高抗耐磨性能。      TPO应用广泛,可以用于制造胶管、传送带、胶布制品、密封制品等。目前TPO*主要的三大应用领域为汽车内外饰配件、防水卷材、电线电缆。       一、TPO汽车内外饰配件。      TPO在汽车内外饰配件中的应用领域十分广泛,并成功取代了多种传统材料,如金属、工程塑料,包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和聚碳酸酯(PC)/ABS等。在汽车外装件中“硬质”TPO,主要用于保险杠、散热器、底盘、车身外板、车轮护罩、活动车顶及其他保护胶条、挡风胶条等;在内饰件中“软质”TPO,主要用于仪表板和内饰板蒙皮、安全气囊外皮层材料等。优质的TPO材料能有效减轻汽车的重量、提高汽车的安全性、改善汽车的耐久性和减少汽车玻璃雾化,同时提升汽车废弃后零部件材料的循环再生能力。       二、TPO防水卷材。       TPO防水卷材因其优异的物理性能,直接外露使用具有超长的耐老化性能,该材料既具有橡胶的长期耐候性和耐久性,又具聚烯烃的可焊接性;且不含任何增塑剂和其他有害物质,属于完全环保的防水卷材。随着TPO防水卷材种类的增加,TPO防水卷材所应用的领域不断扩大,从*初的单层屋面系统到上人屋面防水系统、地下防水系统、种植屋面防水系统、地下管廊防水系统、屋面维修系统、公共建筑系统等。TPO在防水卷材领域占有十分重要的地位。       三、TPO电线电缆。       电线电缆产业是TPO重要领域之一。TPO可以制作耐候性、耐热性要求高的绝缘层和护套以及电气模压件。
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    水性涂料知识—简述水性涂料的常见性能指标及检测方法
           水性涂料的表观性能一般能比较直观的感觉到,如其流平性、抗流特性、干燥性、砂磨性、颜色的准确度等性能;水性涂料的内在性能的评价是决定水性漆质量优劣的重要指标。本文以下列举些常见的水性涂料性能指标及其检测方法。       一、有效固含量。此指标是指水性涂料中有效成分的含量。       检测方法:T=160℃/烘烤检测2小时。漆样取样3-5克,注意均匀铺开漆样。       二、粘度。通过粘度测定可观测漆料的聚合程度及助剂的使用情况。水性涂料粘度随温度变化而会有较大的变化幅度,因此冬、夏、雨季粘度差异较大。       检测方法:在产品配方调试完毕20分钟后取样,调节漆样温度(冬季15℃,夏季25℃)后,用岩田2#杯测试;隔天用同样方法再测试一次。       三、硬度。涂料硬度分为6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、2B、3B、4B、5B、6B等14个等级,普通漆膜硬度一般介乎于B-3H之间,漆膜硬度高低是表征漆膜性能的一项简单指标。水性漆单组份产品的硬度约HB,双组份产品的硬度约1H。       检测方法:按GB/T6739规定进行,铅笔为中华牌101绘图铅笔测试。       四、光泽度。涂膜光泽度是评估涂层表面视觉印象的一个指标,是光线与涂膜表面发生物理光学作用的结果。光线照射到涂膜表面将产生光反射,如果表面不平滑,反射光不会朝一个方向,而是朝各个方向漫射,成像质量低,给人的感觉不再是明亮,而是模糊的,因此涂膜光泽就低。       检测方法:黑玻璃板刮膜厚250微米,45℃烘烤2小时,先校准测光仪,再测试产品。产品首次生产时需以喷板效果为准。       五、附着力。水性涂料的附着力是水性漆膜与基材密着程度的重要表征,是水性漆的重要表征指标之一。       六、抗粘连性。       将六块板堆积(板材为150mmx70mm),从上到下放置,顺序为:一块面朝上、两块面朝下、一块面朝上、两块面朝下。保证两块面对面接触、两块背对背接触,在样板上施加直径约70mm、质量为500g的砝码。      干燥条件:常温25℃—30℃表干20分钟,然后70℃干燥4小时;*后常温25℃—30℃冷却60分钟,置于50℃烘箱中4小时,除去压力后使样板分离,检查分离时的难易程度以及涂膜表面的破坏程度(可见痕迹),结果的判断以“粘连等级”和“表面破坏等级”两种形式表示,每一种形式又根据不同程度分为六个等级,具体如下表。      七、细度。细度是检查水性漆中颜料颗粒大小或分散均匀程度的标准,以微米(μm)表示。细度越小,其涂膜越平滑,反之则粗糙。      检测方法:分散时间足够时,取适量产品用刮板细度计刮涂,在十秒之内读出细度数据。      八、耐冲击性。也是表征漆膜柔韧性的一项重要指标,该指标对金属漆意义特别明显,抗冲性越好,则漆膜越不容易在撞击条件下出现发白、离层现象。      九、耐热性。此项性能的通过是保证漆膜在一般使用条件下对热水、茶壶等日常用品的受热要求。      十、耐寒性。指漆膜在低温条件下的抗寒能力。此项性能是决定水性家具漆能否在中国大陆北方等冬季寒冷地区使用的一项先决条件。      十一、耐温变性。此项指标对漆膜要求较高,只有能经受住冷热循环试验的漆膜,才能获得在任何气候下正常使用的基本条件。      十二、耐黄变性。是对漆膜在使用过程中保色性能的表征指标,一般使用UV灯照或日晒前后的色差值,来定量表征变色的程度。色差值越小,保色性越佳,设计合理的漆膜在测试条件下应有较小的色差变化。水性漆配方中添加合适的抗黄变剂能够有效增加涂膜的耐黄变性能。
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    以涂料配方中常用的丙烯酸树脂为例来简述其玻璃化温度(Tg)的重要性
           玻璃化温度(Tg)是高聚物链段能够运动的*低温度,Tg的高低与分子链的柔性有直接关系,分子链柔性越大,玻璃化温度就低;分子链刚性大,玻璃化温度就高 。对涂料配方中常用的丙烯酸树脂而言,由于在其玻璃化温度以上时涂膜就会变软,故通常在玻璃化温度以下使用,这样我们也就希望使用的丙烯酸树脂玻璃化温度高些 。丙烯酸树脂的玻璃化温度(Tg)是相当重要的一项技术指标,必须设计合理 、选择正确,其重要性主要表现在以下几个方面。        一、工程师在设计涂料配方用丙烯酸树脂时,一旦根据涂料品种 、性能等综合要求确定了丙烯酸树脂的玻璃化温度Tg后 ,基本上也就确定了合成树脂所选择的单体,也就基本决定了丙烯酸树脂的性能和制漆后涂料的性能。丙烯酸树脂Tg值越高,制漆后涂膜耐溶剂 、耐腐蚀性越好;反之,树脂Tg值越低,其制漆后涂膜耐腐蚀性 、耐溶剂性越差 。所以在丙烯酸树脂诸多技术指标中,Tg值对树脂 、涂膜性能的影响较大。        二、在同样的丙烯酸树脂合成反应条件下,树脂的Tg越高,树脂反应的*终黏度越大 ,即平均分子量越高 ;反之,树脂Tg越低,树脂反应的*终黏度越低,即平均分子量越低。       三、丙烯酸树脂的Tg值决定了其制漆涂膜的硬度和抗划伤性 。Tg值越高则成膜越硬,抗划伤性越强,但要注意调整制漆配方而不能使涂膜发脆;反之Tg值越低,其涂膜硬度越低,其抗划伤能力越差 。我们经常会遇到夏天温度较高时涂膜易变软,回粘,易受污染的现象,这就是成膜树脂Tg的高低影响涂膜硬度和抗划伤力的直观表现。       四、丙烯酸树脂的Tg越高,其涂料的溶剂释放性越好,制漆后涂膜干率越好;反之,其溶剂的释放性越差,树脂制漆后涂膜干率越差 。 
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    产品小知识—简述ETPU材料的优异性能及其制备
                  ETPU,即聚氨酯热塑发泡颗粒,其自诞生以来,被业界公认为“神奇的颗粒”。在2007年,由 adidas 与巴斯夫合作研发而成,即巴斯夫InfinergyTME-TPU;并在2013年,adidas采用该款材料研制出了回弹、减震优异的跑鞋 Energy Boost。Boost*初一经问世便火爆全球,人们亲切的称它为“爆米花”。       ETPU应用领域广泛,它除了做为高品质鞋底材料外,近年来已经逐渐被应用于体育用品、休闲健身、家具用品等多个领域。在众多应用中,抗黄变剂在高品质ETPU材料成品中被大量使用,尤其在白色和浅色制品中更是需要。       本文归纳下ETPU材料的优异性能及制备。       一、先来看看ETPU材料的特性。       1、高回弹性。ETPU发泡材料回弹性可达61%以上,材料由无数个弹力十足的PU发泡小球组成,弹性优异;       2、密度小、超轻量,耐磨性优。业界可制备密度在0.15-0.25g/cm3的发泡TPU颗粒,高防水性,透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线等性能;ETPU材料的磨耗测试值低于53mm3。       3、耐折性好,低温性好,安全环保。测试TPU发泡材料的耐折性,对样品开口,经过12万次折叠开口不增长;在零下20℃的时候,ETPU发泡材料依然保持良好的韧性。ETPU材料及整个制作过程均是绿色环保的。        二、再来看看ETPU材料的制备。       1、将热塑性聚氨酯、改性聚丙烯、非晶态α-烯烃共聚物以及发泡剂、交联剂和加工助剂按比例投入混料机,充分混合;        2、将混合物料用密炼机进行混炼10-15min,落料温度165℃;        3、密炼混合后的混合物进行开炼再混合,并进行束薄,束薄层厚度为1~1.2毫米;       4、将步骤(3)所得混合物在130℃下造料颗粒,制得发泡粒料;       5、将步骤(4)制得的发泡粒料均匀搅拌,加入接枝助剂进行接枝改性,经加料口投入长径比为55的双螺杆挤出机,挤出机各段温度设定为135℃,145℃,170℃,180℃,180℃,180℃,经过直径1.1mm的圆孔口模,在出口处切粒,通过吹风机进入收集装置得到ETPU发泡微球,发泡倍数为15倍。       6、将发泡后的ETPU微球放置于铁质容器,加入10-15%水性聚氨酯溶剂常温下均匀搅拌,后将粘合微球倒入设定好的模具中,模具尺寸根据实际所需设定,在80-100℃下恒温压制6分钟制得15倍数发泡成品。