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    硅烷偶联剂的种类及其在无机粉体表面改性中的应用
           硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物,其通式为RSiX3,式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团,如氧基、硫基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够水解的烷氧基,如卤素、烷氧基、酰氧基等。在进行偶联时,首先X基水形成硅醇,然后与无机粉体颗粒表面上的羟基反应,形成氢键并缩合成-SiO-M共价键(M表示无机粉体颗粒表面)。同时,硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成网状结构的膜覆盖在粉体颗粒表面,使无机粉体表面有机化。硅烷偶联剂应用广泛,它能增强有机物与无机化合物之间的亲和力作用,可强化提高复合材料的物理化学性能,如强度、韧性、电性能、耐水、耐腐蚀性等,在行业中也常常作为附着力促进剂使用。      硅烷偶联剂种类多样,根据分子结构中R基的不同,硅烷偶联剂可分为氨基硅烷、环氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷以及异氰酸酯基硅烷等。硅烷偶联剂可用于许多无机粉体,如填料或颜料的表面处理,其中对含硅酸成分较多的石英粉、玻璃纤维、白炭黑等效果*好,对高岭土、水合氧化铝、氧化镁等效果也比较好,对不含游离酸的钛酸钙效果欠佳。选择硅烷偶联剂对无机粉体进行表面改性处理时,一定要考虑聚合物基料的种类,也即一定要根据表面改性后无机粉体的应用对象和目的来仔细选择硅烷偶联剂。如下图所示。      硅烷偶联剂的应用方法有两种,一种是将硅烷配成水溶液,用它处理无机粉体后再与有机高聚物或树脂基料混合,即预处理方法,该方法表面改性处理效果好,是常用的表面改性方法;另一种方法是将硅烷与无机粉体(如填料或颜料)及有机高聚物基料混合,即迁移法。多数硅烷偶联剂在使用之前要配成水溶液,即使其预先水解。水解时间依硅烷偶联剂的品种和溶液的pH值不同而异,从几分钟到几十分钟不等。配置时水溶液的pH值一般控制在3-5之间,pH值高于5或低于3将会促进聚合物的生成。因此,已配置好的、已水解的硅烷偶联剂不能放置太久,否则会自行缩聚而失效。       硅烷偶联剂的用量计算。硅烷偶联剂用量与偶联剂的品种及填料的比面积有关,假设为单分子层吸附,可按下式进行计算:硅烷偶联剂用量=(填料质量×填料比表面积)/硅烷偶联剂*小包覆面积。硅烷偶联剂*小包覆面积以硅烷偶联剂的品种不同而异。一般来说,实际用量要小于用上述公式计算的用量,如下图所示。当不知道无机粉体的比表面积数据或硅烷偶联剂的*小包覆面积时,可将硅烷偶联剂用量选定为无机粉体质量的0.10%-1.5%。         大多数硅烷偶联剂既可以用于干法表面改性,也可以用于湿法表面改性。
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    谈谈TPE、TPR透明、本色玩具料的抗UV耐黄变性能
          TPE、TPR玩具料系列产品为全透明、白色、半透明颗粒,材料是以SBS/SEBS为主材,高透明的透明度能达4mm,且有**的回弹性,非常适合小孩玩具、宠物玩具等室内产品,成品主要以注塑加工为主。谈到TPE、TPR产品抗UV耐黄变的性能,首先我们必须知道TPE是由哪些材料组成。众所皆知,TPE材料在生产过程中是一种物理反应过程,它是由高分子材料SEBS或SBS充油混炼而成,以SEBS为基料的TPE比以SBS为基料的TPR具有更好的耐黄变性,因为SEBS是SBS热塑性橡胶的氢化产物。      基础油的品质优劣,也容易导致TPE透明料易发黄,因此基础油生产厂家的生产加工工艺很重要。选择加氢次数多的白油,可以改善其耐黄变性能。另外操作生产过程中添加抗氧化剂或防老化剂,可以改善基础油的耐黄变性。      对于一些耐黄变要求很高的透明或白色TPE制品,可以考虑在TPE配方中添加紫外线吸收剂,以增强材料的抗黄变性能。一般来说透明料35度以下要做到非常好的耐黄变效果很难,成本会非常的高,透明助剂的成本增加,一般添加助剂会使材料本身硬度发生变化。所以如果对于透明度没有要求,对成本有要求,尽量选择本色的TPE料,硬度越高,在65A以上,100A以下耐黄变效果会有所不同,如果对于成本没有要求,建议硬度在35A-75A左右,效果会更好。
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    涂料知识—谈谈水性涂料配方的基本组成及配方设计知识和技巧
          水性涂料是以水为分散介质和稀释剂的涂料,不同于溶剂型涂料,其配方体系是一个更加复杂的体系。配方设计时,不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能,还需要合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配,有时还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂,*终形成适用的配方。我们先来看看水性涂料配方的基本组成。       1、 水性树脂 ,这是成膜的基料,决定了漆膜的主要功能。       2、 成膜助剂 ,它在涂料施工水挥发后,使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜,并改善低温条件下的成膜性。       3、 抑泡剂和消泡剂 ,产品种类很多,炔二醇表面活性剂是典型此类助剂之一,其抑制生产过程中漆液中产生的气泡,能使已产生的气泡逸出液面并破泡。       4、 流平剂 、润湿剂,改善涂料的施工性能,形成平整的、光洁的涂层;提高漆液对底材的润湿性能,改进流平性,增加漆膜对底材的附着力。       5、 分散剂 :促进颜填料在漆液中的分散。       6、 流变助剂 ,对漆料提供良好流动性和流平性,减少涂装过程中的弊病。       7、 增稠剂 ,增加漆液的黏度,提高一次涂装的湿膜厚度,并且对腻子和实色漆有防沉淀和防分层的作用。       8、 防腐剂 ,防止涂料在贮存过程中霉变。       9、 着色剂 ,主要针对色漆而言,使得水性漆具有所需颜色。着色剂包括颜料和染料两大类,颜料用于实色漆,对木器漆而言不显露木纹,染料用于透明色漆,显露木纹的涂装。       10、填料 ,主要用于腻子和实色漆中,增加固体分并降低成本。       11、 pH 调节剂 ,调整漆液的pH 值,使漆液稳定。       12、蜡乳液或蜡粉 ,提高漆膜的抗划伤性和改善其手感。       13、 特殊添加剂 ,针对水性漆的特殊要求添加的助剂。如防锈剂,增硬剂用来提高漆膜硬度,消光剂降低漆膜光泽、抗划伤剂、增滑剂来改善漆膜手感,抗粘连剂防止涂层叠压粘连,交联剂用来制成双组分漆,提高涂膜的综合性能,憎水剂使涂层具有荷叶效应,耐磨剂增加涂层的耐磨性、紫外线吸收剂多用于户外漆抗老化,防止发黄等。       再来讨论下水性涂料的生产及配制要点。       1、配方材料应尽可能选用分散性好的颜料和超细填充料,从而在稳定提高产品质量的前提下,取消研磨作业,简化生产工艺,提高生产效率;       2、在前期分散阶段可预先投入适量HEC,不仅有助于分散,同时防止或减少浆料沾壁现象,改善分散效果;       3、在增稠剂加入之前应尽量用3~5倍水调稀后,在充分搅拌下缓慢加入,从防局部增稠剂浓度过高使乳液结团或形成胶束,增稠剂可放在浆料分散后投入到浆料中充分搅拌以免出现上述问题;       4、消泡剂的加入方式一般是一半加到浆料中,另一半加到配漆过程中,这样能使消泡效果更好。调漆过程中,搅拌转速应控制在200~400r/min以防生产过程中引入大量气泡,影响涂料质量。
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    谈谈涂料施工过程中出现的“咬底”现象及其产生的主要原因
          咬底是指涂装上层涂料时,其涂料中的溶剂把下层涂膜软化、溶胀,导致底层漆膜的附着力变差,导致底层涂膜起皱、揭底甚至剥离的现象。咬底现象首先是使下涂层对其底部基层附着能力已经大大减弱,在后期使用过程中容易形成空鼓或起皮风险;然后咬底引起收缩起皱,对于观感或者是基体表面平整情况有很大影响,呈现高低不平或者是不规则的纹路,如左图所示。       涂装配套系统一旦发生咬底现象,不仅仅是表面状态不能达到要求,更严重的是涂膜之间的结合力已经发生问题,整个涂层的保护作用会明显下降。在出现咬底之后,可视情况的严重程度进行相应处理。当问题不严重或只是小面积出现时,采用面漆重涂进行遮盖;如果折皱影响平滑,可以用手磨机进行磨平之后覆盖面漆;对于严重的咬底现象,需将涂层全部铲除干净,待基层干燥后再选用同一品种的涂料进行刷涂。       下面谈谈造成咬底现象的原因及其消除方法。       1、底漆未完全干燥时就涂面漆,面漆中的溶剂将底漆溶解软化,引起咬底。例如环氧地坪漆是一种固化成膜的油漆涂料,韧性、强度需要地坪漆完全固化才能体现,如果底漆还没有完全干透就进行面漆的施工,底漆和面漆就会渗透在一起互相影响,导致“咬底”现象出现。       2、刷涂面漆时操作不迅速,反复刷涂次数过多而产生咬底现象。因而在刷涂溶剂型涂料时,要求施工人员技术熟练、操作准确、迅速,防止反复刷涂。       3、前道涂层的配方中固化剂用量不够,涂膜交联不充分。因此对于双组分或多组分涂料,一定要将各组分按照配方比例进行混合,以保证涂膜固化完全。       4、前后两道涂层不配套,如果底漆与面漆不配套,底漆涂膜容易被面漆中的强溶剂溶胀。例如环氧地坪漆材料一般都是配套生产,不同地坪漆材料厂家所用的配方不一样,如果混搭使用,就容易出现地坪漆发软的问题。一旦底漆发软膨胀,就有可能会出现“咬底”现象。对此建议选择配套的底漆和面漆进行环氧地坪的施工。如果需要使用不同厂家材料的,可以先小面积试验,确定没有咬底现象出现后再大面积使用,以免造成损失。       5、面漆过厚、干燥的时间过长也会出现“咬底”现象。面层涂料一次涂装过厚,大量强溶剂滞留漆膜中,无法按需要挥发,延长了漆膜的干燥时间。每道漆的涂装厚度要严格按照涂装配套和涂料厂家要求,避免出现一道涂装过厚的问题。       6、底层的耐溶剂性能差,或面漆含有能溶胀底涂层的强溶剂也会出现“咬底”现象。油脂性漆膜以及干性油改性的一些合成树脂漆膜未经高度氧化和聚合成膜之前,一旦与强溶剂相遇,底漆漆膜就会被侵蚀。如底漆用酚醛漆,面漆使用硝基漆,则硝基漆中的溶剂就会把油性酚醛漆咬起,并与其附着基层分开;防腐漆涂装时选用的稀释剂不能超过总涂料量的5%,品种在涂装过程中也要固定,不能在底层用弱极性稀释剂,上层涂料采用强极性溶剂,如丙酮、酯类和高沸点芳烃溶剂等。在施工时尽量使用涂料厂家提供的配套稀释剂,不要使用替代稀释剂,以免出现因面漆使用了强稀释剂使底漆被咬起的问题。如果确实需要使用替代稀释剂,一定要先做小面积试涂,确定不再咬底后再大面积涂装。