20年专注抗紫外线、抗黄变

 
化学论坛分类:
化学论坛分类: 全部
  • 1
    行业经验—谈谈涂料配方中消泡剂的选择
           涂料、油墨、胶粘剂配方中消泡剂的选择,除了要求达到消泡的目的外,还必须没有副作用。这些副作用是指没有颜料展色性和颜料凝聚方面的问题,不产生缩孔、针孔、失光、缩边、丝纹和发笑等缺陷。消泡能力的持久性也是选择涂料消泡剂的重要要求。涂料生产过程中需要消泡性能的持久性能保持几天就可以了,但经贮存后的涂料在施工时要求保持初期的消泡能力就比较困难。涂料中表面活性物质的存在,以及涂料制造过程中的高温和高剪切力都不利于消泡能力的持久性。因此,涂料用消泡剂的选择仍需实践经验,认真考虑实际因素调整配方,取得一个平衡稳定的*佳点。       通常我们选择消泡剂的步骤有:1、搜集树脂、表面活性剂、颜料和其他用料的技术资料,还要包括应用施工的方法、千燥条件、消泡能力持久性的要求等。结合过去类似方面做过的工作和查阅文献资料进行仔细分析。2、选用若干个消泡剂品种,采用后添加方法,在预先制备好的没有加消泡剂的涂料样品中进行试验,完成初步的筛选。这里应该包括热老化消泡能力持久性的加速试验和施工工艺模拟试验。3、将上述筛选中所获得的*佳结果用于涂料制造过程中,在我们选定的阶段添加消泡剂,再经过适当调整,取得*佳结果。4、在有几个消泡剂品种都能满足各种性能要求时,如果成本可以接受,应该选择用量少的品种。因为消泡剂相对来说都是低分物质,不会成膜,会影响到涂膜的质量。4、有机硅类消泡剂*具有消泡能力的持久性,它对整个制造过程、产品贮存、高剪切力的流动或辊涂施工消泡都有裨益,而且对颜料的展色能几乎没有不利的影响。       涂料配方中各种添加剂的使用会对所采用的消泡剂的类型和用量产生影响,溶解性强的其他添加剂趋向于使消泡剂溶解,经过一段时间之后,消泡剂就可能会失效。所以应当注意选择和尽量少用分散剂、润湿剂和流平剂。但是如果选择得当,则又会使消泡剂减轻压力,从而能得到更平整、光洁的涂膜。如弹性乳胶漆有极高的黏度,因此消泡剂的扩散和气泡的移动都较困难,所形成泡沫的膜也厚,弹性又高。所以此类涂料体系所使用的消泡剂就要求表面张力极低,分散性又不错的改性有机硅化合物,但若使用不当极易引起缩孔。       消泡剂的表面张力通常要比涂料的表面张力低,这有助于消泡剂在涂膜表面扩散,进行消泡。绝大多数涂料的表面张力在30-38mN/m范围之内,而大多数消泡剂的表面张力低于30mN/m。因此对表面张力很低的涂料要引起注意,它们很难甚至不可能有效地进行消泡。氟化表面活性剂能将表面张力降到25mN/m以下,但是选用时应谨慎。因为表面张力相差太多的话,就有一些问题会产生,常见的如缩孔等。
  • 2
    产品知识—简述UV环保油墨的主要成分
           近些年来UV环保油墨的应用范围越来越广,也越来越受印刷行业的推崇。环保型UV丝网油墨主要是由聚合性预聚物、颜填料、活性稀释剂(感光性单体)、光引发剂、添加剂如流平剂、消泡剂、阻聚剂等组成。本文对这些组份分别予以简介。一、聚合性预聚物。      聚合性预聚物是决定UV涂层性能的重要成分,是UV油墨中的*基本成分,是成膜物质。其性能对固化过程和固化后墨膜的性质起着决定性作用。一般预聚物根据骨架结构来分类,骨架结构影响涂层硬度、耐摩擦性、附着性、耐光性、耐化学品性和耐水性等。预聚物从结构上看都含有“C=C”不饱和双键的低分子树脂,如含有丙烯酸酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等等,常见树脂类型主要有环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸树脂、聚丙烯酸丙酯、不饱和聚酯树脂等。在同样的条件下,光固化速度丙烯酰基*快,故预聚物大都为丙烯酸树脂。二、活性稀释剂(感光性单体)。      活性稀释剂也叫交联单体,是一种功能性单体,其在UV油墨中的作用主要是用来调整油墨的粘度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂结构上也含“C=C”不饱和双键,可以是丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基和烯丙基。由于丙烯酰基光固速度*快,因此目前使用的活性稀释剂大多是丙烯酸酯类单体。根据含有丙烯酰基的数量不同,可分为单官能团、双官能团等类别。不同类型官能团活性稀释剂的释放效果和固化速度不同。一般来说,官能度愈多,固化速度愈快,但稀释效果愈差。环保型UV油墨选用的活性稀释剂单体主要包含几方面特点:粘度低,稀释效果好、固化快、在材料上有良好的附着性、对皮肤刺激性小,毒性小、在涂层中不留气味等。三、颜料。      颜料在油墨中起着显色作用,它对油墨的一些特性有直接的影响。颜料是不溶于水和有机溶剂的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末,根据其来源与化学组成,分为有机颜料和无机颜料两大类。无机颜料是有色金属的氧化物,或一些金属不溶性的金属盐,无机颜料又分为天然无机颜料和人造无机颜料,天然无机颜料是矿物颜料;有机颜料是显色的有机化合物,也分为天然和合成的两大类,常用的是合成有机颜料,有机颜料的品种多,色彩比较齐全。四、光引发剂。      光引发剂吸收紫外线辐射能量,经过化学变化产生具有引发不饱和预聚物、不饱和单体而进行聚合的能力,是任何UV固化体系都需要的主要成分之一。光引发剂可分为夺氢型和裂解型,夺氢型是需要和一含活泼氢的化合物(一般称助引发剂)相配合,通过夺氢反应,形成自由基,是双分子光引发剂;裂解型是光引发剂受激光发后,分子内分解为自由基,是单分子光引发剂。UV油墨所选用的引发剂要求对UV范围的光量吸收效率高、稳定性好。五、其他助剂(添加剂)。      UV油墨配方中所选择的其他助剂主要是用来改善油墨的性能,常用的助剂包括分散剂、消泡剂、流平剂、稳定剂、蜡类、抗黄变剂等,分散剂主要是用来让油墨中的颜料和连结料产生很好的润湿分散,减少油墨的研磨时间;降低颜料的吸油量,防止油墨中颜料颗粒的聚集沉淀;消泡剂、流平剂主要是用来改善油墨层的流平性,防止缩孔的产生,使墨膜表面平整,提升墨层的光泽;稳定剂主要是用来预防油墨储藏时发生热聚合,提高油墨储存稳定性;蜡类产品主要是用来改变油墨的流变性、改善抗水性和印刷性能,如调节粘性、减少蹭脏、拉纸毛等弊病,同时可以在油墨固化后干表面形成光滑的蜡膜来提升印刷墨层的耐磨性。同时蜡类物质还起着阻隔空气,减少氧阻聚作用,更有利于表面固化;抗黄变剂是一种功能性添加剂,其可以防止油墨膜层在户外使用过程中黄变、失光、失色,抗黄变剂的选择注意不要影响油墨的光固化进程。
  • 3
    材料知识—盘点下有机硅树脂的那些优异性能
          有机硅树脂是高度交联的具有网状结构的聚有机硅氧烷,有机硅树脂及改性有机硅树脂制品以其优异的性能在国防军工、电气工业、皮革工业、轻工产品、橡胶塑料、食品卫生等行业具有重要的应用。本文就盘点下有机硅树脂的多种优异性能。一、热稳定性。      硅树脂的耐热性远优于一般的有机树脂,它可在200~250℃下长期使用而不分解或变色,短时间可耐300℃的高温,若配合耐热性颜填料,则有机硅涂料能耐更高温度。有机硅树脂不但可以耐高温,而且可耐低温,其化学性能和物理性能随温度变化很小,这与有机硅分子绕曲的螺旋状结构有关。当温度升高时,平均分子间的距离增加,同时另一方面螺旋扩展降低了分子间的距离,螺旋的伸展与收缩可以缓解温度的影响,从而具有优异的耐温变性。二、低表面张力。      聚硅氧烷的内聚能密度低,分子间作用力小,分子处于高的柔顺状态,导致其具有很低的表面张力。并且由于硅氧烷的溶解度参数远低于其他化合物,加之表面张力低,因而硅树脂具有明显的不相容性,不易与其他材料相混容,显示出优良的防粘性。三、优异的耐候性。      优异的耐候性是硅树脂的重要特点之一,因而被广泛用作高耐候涂料的成膜聚合物。硅树脂耐候性好的原因有二,一是硅树脂中 Si-O 键很稳定,难以产生由紫外线引起的自由基反应,不易发生氧化反应;二是硅树脂对太阳光不敏感。地球表面太阳光光谱分布的波长多在300nm以上,绝大多数有机树脂对此波长区域的光(主要是紫外光波段)十分敏感,这是多数有机树脂耐候性不佳的根源。所以在实际生产中,根据耐候的需要,技术人员往往会添加合适的紫外线吸收剂、光稳定剂等助剂来帮助提升一般有机树脂的耐候性;而甲基硅氧烷对紫外线几乎不吸收,故太阳光对硅树脂的影响较小,这是硅树脂涂料耐候性优良的主要原因。四、电绝缘性。      在常态下硅树脂漆膜的电气性能与电性能优良的有机树脂相近,但在高温及潮湿状态下,有机硅树脂漆膜的电气性能则远优于一般有机树脂。它在宽广的温度和频率范围内均能保持良好的电绝缘性能,加之耐热性高,因此硅树脂在高温下电气特性降低很少,高频特性随频率变化也极小。虽然硅树脂的电阻率也因为温度升高而降低,但比一般有机树脂降低得慢很多。五、耐水性。      硅树脂的分子结构中,其有机基团如甲基等向外排列,且不含极性基团,因而硅树脂吸水率低,具有优良的憎水性。一般情况下它对冷水的抵抗力强,对沸水的抵抗力较弱;对水蒸气特别是高压蒸汽的抵抗力则很差。六、透气性。          气体的透过性受以下两个因素的影响,即材料的自由体积和气体在材料中的溶解度。含硅聚合物分子间作用力较弱,自由空间大,故透气性高。一些材料的透气性如左图所示。      从左图数据可以看出,含硅聚合物的O2透过率相当大。它能阻止液态水通过,但气态的水则能顺利通过。如在丙烯酸树脂涂料中,加入部分有机硅化合物,能使涂膜的透气性得到提高。
  • 4
    谈谈水性油墨中三种连接料的特点,及固体丙烯酸树脂在水性油墨中的应用
          水性油墨主要是由连结料、颜料、助剂等物质组成的均匀浆物质。其中连接料是水性油墨的“心脏”,起到分散色料的作用。它是影响油墨性能的关键因素,决定油墨的附着牢度、耐水耐洗刷性和耐溶剂性等性能。水性油墨连接料可分为三种,即水溶性树脂、水溶胶树脂、水分散树脂。由于性能各不相同,在油墨配制过程中通常将三种树脂复配使用。      水溶性树脂能够在水中溶解,耐水性极差,用这种树脂制备的水性油墨在能够直接接触到水的环境中无法应用,使用上受到限制,所以水溶性树脂不能作为水性油墨连接料的主要原料。因其相对分子量低,颗粒小,均匀性好等优点,主要用于调节水性油墨的黏度、流动性以及分散颜料。      水溶胶树脂是利用酸性树脂通过低分子量的胺中和形成盐,生成亲水基团的方法制备,也可将其称为碱溶性树脂,该树脂干燥成膜快。属于此类树脂的有虫胶、氨基甲酸乙酯树脂、水性氨基树脂、水溶性丙烯酸树脂。       水分散树脂也称乳液树脂。以该类树脂为水性连接料,油墨的稀释性好,干燥速度快,涂膜的耐水性优,且乳液黏度低,固含量高,可以形成高性能涂层。但用乳液树脂配制的水性油墨存在复溶性差,难于清洗的缺点。       水性印刷用油墨是由丙烯酸酯共聚物乳液、固体丙烯酸树脂、颜料及润湿剂(包括炔二醇表面活性剂)、消泡剂组成。丙烯酸酯共聚物乳液为主连接料,固体丙烯酸树脂为颜料分散剂,也称为分散树脂。       在水性印刷油墨中使用固体丙烯酸树脂多为碱溶性树脂,由于组成中含有30%左右的丙烯酸或甲基丙烯酸,遇碱溶解,并立即转换成具有乳化、润湿和分散功能的大分子表面活性剂,对多种极性较低的基材如PE膜、PP膜和镀铝膜均具有优异的附着牢度。故固体丙烯酸树脂是整个水性油墨制备过程中重要的功能助剂,不仅在乳液连接料制备过程中大量使用,而且在油墨配制过程中使用量也很可观。水性固体丙烯酸树脂的另一大功能就是对多种难分散的颜料提供分散性,提高展色性和成膜性。因此在水性刷油墨制造领域中,水性固体丙烯酸树脂是优秀的颜料分散连接料。         水性固体丙烯酸树脂也叫做碱溶性丙烯酸树脂,主要性质指标有分子量(Mw)及其分布(PDI)、酸值(Acid value)和玻璃化温度(Tg),分子量和酸值对树脂使用性能的影响如左图所示。树脂玻璃化温度与成膜性能相关,玻璃化温度较高时,树脂具有较高硬度、光泽度和耐候性,但不能形成连续的膜;树脂玻璃化温度较低时,成膜软、易粘连。固可以根据不同的实际需求,合成出不同分子量及其分布、酸值和玻璃化温度的水性固体丙烯酸树脂。