叔碳酸及其衍生物在涂料中的应用

叔碳酸及其衍生物在涂料中的应用
叔碳酸及其衍生物在涂料中的应用

叔碳酸及其衍生物在涂料中的应用

于翔孙兰波(天津四友精细化学品公司)

摘要:介绍了叔碳酸、叔碳酸缩水甘油酯及叔碳酸乙烯酯在涂料中的应用。

关键词:叔碳酸;叔碳酸缩水甘油酯;叔碳酸乙烯酯

背景简介

叔碳酸是高度支链化的一元合成脂肪酸,由于它及其衍生物在涂料领域有重要作用而引起涂料界广泛的重视。但是,三十年来,只有壳牌公司掌握其生产技术。我国曾经与壳牌公司谈判购买叔碳酸方面的技术未能成功。这样,独立自主建立我国叔碳酸及其下游产品生产体系成为我们的唯一选择。于是,我国将叔碳酸及其衍生物的合成研究和工业化工作列入国家“八五”、“九五”重点科技攻关项目。

天津四友公司在“九五”期间,承担了该项攻关任务。经过艰苦努力完成了“叔碳酸工业化实验”项目,并建成8000t/a装置,从而填补了国内在叔碳酸合成领域中的空白,并在此基础上,又与常州涂料化工研究院合作完成了叔碳酸缩水甘油酯的合成研究和工业化。这两个项目在2001年3月都通过了国家的鉴定和验收,并得到与会专家的好评。

同时,我们对叔碳酸下游产品进行了广泛的研究,开发出叔碳酸酰氯、叔碳酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯和叔碳酸催干剂等项目,并着手建立工业化生产装置,预计2001年底可以批量向用户提供以上系列产品。下面将对叔碳酸及两个重要衍生物作简单介绍。

1 叔碳酸

1.1碳酸结构式:

叔碳酸是α-碳上高度支链化的饱和一元脂肪酸,结构式见图1。

图1

其中:R1,R2,R3为烷基取代基,至少有一个甲基取代基,其余的取代基为直链或支链烷基。用于涂料的叔碳酸的碳原子数一般是C9、C10、C11。

1.2 物理和化学性质:

表1对比了新癸酸与正癸酸的某些物理性,可以看出支链酸与直链酸有很大区别:支链酸在常温下一般是液体,而直链酸是固体;支链酸与有机溶剂有很好的相容性。这在涂料生产中非常有用。

表1 新葵酸与正葵酸的物理性对比

在化学性质方面,叔碳酸结构的位阻作用严重降低了酯化反应速度,相应地它一旦成酯就很难被水解。Newman在24种支链酸和直链酸酯化数据分析的基础上,总结出所谓“六位法则”。

图2

即“在脂肪酸的亲核反应中,6位原子数目越多,则位阻大”。

这一点通过叔碳酸的构象简图(图2)很容易理解,由于碳原子键角的缘故,形成六元环的能量最低,造成其中的6位原子对羰基氧的位阻最大。

从Newman的实验数据(表2)上可以看出,Versatic911/10由于在第六位上原子数最多,酯化速度比乙酸困难100倍以上,显然这是空间位阻所至。叔碳酸衍生物因此有抗水解和抑制空气氧化,对紫外线稳定等特点。

表2 酸原子数对催化甲醇酯化速度的关系(25℃)

* Versatic911/10是新壬酸/新十一酸混合物和新癸酸

叔碳酸的α-C高度支链化,伸展的支链对羰基有强大的位阻效应,提供其衍生物的抗水解、抗紫外线能力;团状的烷烃结构提供其疏水性、溶剂相容性和低粘度。正是由于叔碳酸所特有的性质决定了它下游产品的非凡的用途,使它引起人们的关注,并获得了广泛的应用。

1.3 叔碳酸的应用

1.3.1涂料方面的应用

叔碳酸酯类在许多涂料中都有应用,如硝基漆、醇酸漆、磁漆、粉末涂料以及乙烯基抛光漆等。特别是C10酸的缩水甘油酯和乙烯酯,它们可以大大地改善涂料的光泽、化学稳定性、热稳定性、漆膜的硬度、柔韧性和隔热性等。

此外,由于叔碳酸具有较强的溶解性能,而成为涂料较理想的催干剂原料,叔碳酸盐类催干剂具有催干速度快、漆膜硬度大等优点。

1.3.2 医药及农药等方面的应用

三甲基乙酸的下游产品在医药及农药领域中的应用研究十分活跃。由于它们比非支链衍生物的溶解度大,因此可用于生产治疗关节炎、肺结核和牛皮癣的药物。三甲基乙酸还可制备频那酮,用于“三唑酮”、“多效唑”等10余种杀菌、杀虫剂的生产。四友公司生产的三甲基乙酰氯是氨苄青霉素等抗生素药品的关键原料,此外它还是农药新品种唑蚜威的原料。新

癸酸可用于植物脱叶以及用作棉花、大豆等农作物萌发后期除莠剂等。

1.3.3工业香料方面应用

叔碳酸的酯类具有芳香气味,可用作工业香料,特别是作为香皂、洗发香波等的芳香赋予剂更为合适。叔碳酸酯的香型如下:叔C5酸甲酯,桔味;叔C5酸丙酯,水果味;叔C5酸戊酯,兰花味;叔C7酸甲酯,樟脑味等。

1.3.4高级润滑油方面应用

叔碳酸与多元醇反应生成的多元醇酯可作润滑油组分,它耐高温、具有防锈和减震作用,并可减少阻力系数,可用来制造汽车曲轴箱、自动变速和刹车装置的润滑油,以及喷气和涡轮发动机等的航空润滑油。

1.3.5其它应用

三甲基乙酸过氧化叔丁酯是氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸酯等聚合的高效引发剂。

2 叔碳酸缩水甘油酯

2.1 叔碳酸缩水甘油酯的结构和性质

叔碳酸缩水甘油酯是叔碳酸的环氧丙醇酯,其结构如下:

叔碳酸缩水甘油酯具有低粘度,高沸点,气味淡等特点。重要的性质包括:环氧当量244~256;比重(g/mL,20℃)0.958~0.968;粘度(cP,25℃)7.1;沸点范围(5%~95%v/v,℃)251~278;蒸汽压(mmHg/37.8℃)6.75;闪点(℃PMCC)126;凝固点(℃)<-60。

2.2 反应活性

叔碳酸缩水甘油酯的结构特点使它成为涂料树脂独特的改性剂,其环氧基有很强的反应性,图4列出一些反应途径。对涂料树脂最有用的反应路径一般与羟基、羧基和胺基有关。环氧基的反应性使之能在常温下插入聚酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂,反应几乎是定量的,很少副反应,这种方式制备的树脂满足窄的分子量分布和低粘度设计要求。

2.3 应用

如前所述,由于叔碳酸的特性,很早以前人们就希望将它引入涂料中,试图合成基于叔碳酸、甘油、邻苯二甲酸酐为原料的产品,但是由于反应耗时过长,没有成功。为了方便地将叔碳酸引入树脂,壳牌公司1964年推出叔碳酸缩水甘油酯,商品名Cardura E-10。

支链脂肪酸结构提供酯基水解稳定性,同时叔碳酸基团的脂肪族特性提高树脂耐候性,悬挂的叔碳酸基团还能降低粘度,增加颜料润湿性和内增塑作用。Cardura E-10一直被用来调整各式各样的涂料应用,包括:

丙烯酸涂料,

聚氨酯涂料,

聚酯和醇酸涂料(包括高固体分树脂),

阴极电泳涂料,

硝基清漆,

水稀释涂料,

反应性稀释剂。

2.3.1醇酸树脂中的应用

(1)酸价的控制

在醇酸树脂制造中,为了得到合适的粘度,人们不得不采用高酸值。但是高酸值对贮存稳定性和产品的最终性能都是不利的。叔碳酸缩水甘油酯在较低温度下极易和羧基按化学计算量

反应。例如把0.4% 的重量份的叔碳酸缩水甘油酯在反应结束

图4

后加到已冷却到150℃的醇酸树脂中,酸值可以迅速地降低1个单位。同时,树脂的粘度有所降低。由于新产生的仲羟基受到支链结构的保护,采用这种工艺对抗水性没有不利的影响。

(2)热固性体系(溶剂型)

醇酸树脂是用多元醇、苯酐和一元酸制成的。用支链羧酸制备的醇酸树脂用于烘烤型磁漆是提高醇酸树脂漆档次的方法。

采用二步法可以同时改进柔韧性。先在250℃下将甘油和苯酐反应。随后把所得醇酸树脂按等克分子比和苯酐及缩水甘油酯在150℃下反应。这种树脂,漆烘烤膜的耐冲击性大为改善。性能比较见表3

表3 性能比较

*10=优;1=极坏

除了有优越的机械性能和耐化学性以外,这类醇酸的磁漆具有良好的光泽和过度烘烤后的保光性。这类树脂可和许多市售的热固性丙烯酸树脂并用,以改善施工性能,并取得较高的光泽和较好的附着力。这类树脂粘度低,适合配制很高固体份的烘烤磁漆,从而使烤膜具有优越的流平性和丰满度,施工成本降低。

支链羧酸缩水甘油酯醇酸和三聚氰胺甲醛树脂配成的白磁漆,同市售白汽车面漆在佛罗里达户外曝晒后的对比,显示出优良的保光性,见图5。

图5 佛罗里达曝晒的月数

2.3.2叔碳酸缩水甘油酯降低丙烯酸基料的粘度

(1)概述

汽车工业正面临降低有机挥发物排放的压力。汽车修理厂通常没有配备溶剂循环装置或后燃烧设备,因此对汽车修补漆而言还需要做更多的努力。降低涂料VOC排放的发展方向有:粉末涂料、水性涂料和高固体分涂料。由于低温烘烤及设备的连续性,在汽车修补漆中最好

使用高固体分涂料路线。

叔碳酸缩水甘油酯可以广泛应用于汽车原装漆和修补漆用的溶剂型配方中。引用叔碳酸缩水甘油酯的主要优点之一是可以降低所合成的树脂的粘度,特别是丙烯酸树脂和聚酯树脂,从而提高固体分,降低VOC排放量。

目前,叔碳酸缩水甘油酯在我国最成熟的应用是在高固体分的丙烯酸树脂汽车漆中。例如西安慧邦化学有限公司从德国引进的改性丙烯酸树脂配方,固体分高达80%;此外还有常州光明树脂厂的改性丙烯酸树脂,其技术是国内开发的。

(2)反应性

叔碳酸缩水甘油酯通过其分子中的缩水甘油基团和丙烯酸树脂及聚酯中的游离羧酸官能团的反应,可以很容易地引入到上述丙烯酸树脂和聚酯树脂中。叔碳酸缩水甘油酯也可以和羟基基团反应,图6为酯化和醚化反应。

图6

(3)在丙烯酸树脂中引入叔碳酸缩水甘油酯的方法

叔碳酸缩水甘油酯和丙烯酸反应很容易地被引入丙烯酸树脂中。图6为两条引入丙烯酸树脂中的路线。制备改性丙烯酸树脂的最好的路线为一步法工艺:在丙烯酸单体自由基聚合发生的同时,叔碳酸缩水甘油酯通过和丙烯酸单体的羧基官能团反应接枝。这一接枝反应产生一个羟基基团,它可以用于和固化剂的交联反应。

一步法提供了另一方面的优点,即叔碳酸缩水甘油酯在此用做最初加入的反应底料,被自由基聚合过程中逐渐加入的丙烯酸酯化。即使叔碳酸缩水甘油酯在聚合的最终将会完全转化,也很少或无须另加溶剂。这是因为基于叔碳酸缩水甘油酯的丙烯酸树脂在高固体份和通常的合成温度下粘度低。

叔碳酸缩水甘油酯的高沸程(250~280℃)使得反应在100~180℃范围的温度下进行而无须加压。酯化发生在这一相同的温度范围,用此法可以生产出具有狭窄分子量分布的低粘度的产品。由于不含溶剂提高了有效产品的总产量从而降低了固体树脂的单位体积的成本。

(4)引入叔碳酸缩水甘油酯的丙烯酸树脂的特性

在树脂中引入叔碳酸缩水甘油酯提供了一些性能优点,如高的溶剂混溶性和低粘度的树脂,同时提高了耐酸性和室外耐侯性。通过观察丙烯酸单体和E-10的加成物中间体ACE(图7)可以很容易的理解。

图7 ACE的结构

这是一种具有一个二酯的结构,含一个大体积的非极性烷基基团和一个羟基官能团。所有这些成分使得树脂可以和极性、非极性涂料成分混溶。由于含叔碳结构,提供了高的增水性和低粘度。

降低树脂的分子量是降低树脂粘度的重要手段,但是分子量降低将影响漆膜性能,所以分子量的降低不是无限度的。对于给定的分子量,引入叔碳酸缩水甘油酯可以进一步降低丙烯酸树脂的粘度(如图8所示)。

可以看出,分子量大的树脂粘度下降的幅度更大。粘度降低由三个原因:

> 叔碳酸缩水甘油酯的大体积叔碳酸基团降低了聚合物/聚合物间的相互作用。

> 对相同的Mw,含叔碳酸缩水甘油酯的树脂链长更短,结果减少了缠绕。

> 引入叔碳酸缩水甘油酯提高了树脂与用于汽车喷涂的溶剂的混溶性

例如分子量为4000的丙烯酸树脂中引入25%的叔碳酸缩水甘油酯使得修补清漆的VOC从600g/L降至480g/L。

叔碳酸缩水甘油酯和多元醇的醚加成物为稀释剂可以将VOC进一步降低至的420g/l以下,所用的原料多元醇是三羟甲基丙烷(TMP)和新戊二醇(NPG)。

丙烯酸树脂可以提供对金属颜料的分散性,但是在全色调漆中丙烯酸树脂表现出颜料润湿性不理想,特别是对比叔碳酸缩水甘油酯型醇酸,在此提供两种改进丙烯酸树脂颜料润湿性的方法:混合丙烯酸树脂与叔碳酸缩水甘油酯改性的醇酸树脂或将叔碳酸缩水甘油酯直接连接到(甲基)丙烯酸树脂((M)ACE)中。

大量基于ACE的丙烯酸树脂应用的专利报道表明它有较好的颜料润湿性,较方便的接入羟基的方式,较好的抗碱性和清洁剂性能,较好的层间粘结性,光泽和低树脂粘度。以此为基础的双组分丙烯酸树脂汽车修补体系提供了非常接近原漆的效果,这个体系在常温或稍微加

温的条件下即可迅速固化达到很好的硬度、抗油性、光泽、耐侯性。

2.3.3环氧树脂稀释剂

(1)降低粘度

无溶剂环氧树脂漆是一种不含挥发分的环氧树脂漆,漆本身是液态,施工时可采用喷涂、刷涂或浸涂。其组成有环氧树脂、固化剂、活性稀释剂、颜料和辅助材料。活性稀释剂的种类很多,但大多数毒性大,价格高。叔碳酸缩水甘油酯的单环反应性、高沸点和低粘度决定其具备最佳活性稀释剂角色的条件。它具有如下优点:毒性小,对人体皮肤几乎无刺激,粘度小。作为树脂的组成部分,对漆膜的成膜性和保光性、耐碱性、耐水性有利。

与溶剂型环氧树脂漆比较,具有以下优点:避免了由于溶剂挥发而造成的火灾危险、溶剂中毒和污染环境的危害;降低了漆膜干燥后的收缩率。以下举例说明稀释剂在环氧树脂中的作用。

表4 EP 0 661 323单罐装环氧树脂配方(wt%)

结果如下表:

表5:

上述结果表明,通过使用叔碳酸缩水甘油酯稀释剂可延长环氧树脂贮存期,经过4周贮存只有很少的粘度变化。而使用酚、新戊醇类的缩水甘油醚稀释剂的结果是早期凝胶。总而言之,通过使用叔碳酸甘油酯活性稀释剂,人们能容易地设计出

单罐装环氧树脂粘合剂的配方。

(2)提高树脂稳定性

下式表明由缩水甘油醚类活性稀释剂固化时产生的醚键的α碳上的C-H很容易在过渡元素催化和光照下氧化分解,造成涂料抗老化性能下降。

使用缩水甘油醚稀释剂固化后光氧化反应式

反应中生成的自由基和氧结合生成过氧化物游离基,于是形成链式反应,造成树脂分解。而使用叔碳酸缩水甘油酯作为稀释剂由于叔碳酸支链的位阻作用,它能有效地防止涂料遇光粉化的弊端(见下式)。

图9

叔碳酸缩水甘油酯在环氧树脂中发挥活性稀释剂的作用中,表现出特有的物理特性和化学性能,在其它涂料中这些特点也同样得到充分体现。即:

低粘度

户外耐久性

光泽度和丰满度

涂层间附着力

德固赛消光粉OK412

描述: 赢创德固赛消光粉ACEMATT?OK412是一种易于分散,经过有机表面处理的通用型消光粉,ACEMATT?系列消光粉是高性能的二氧化硅,用于满足不同油漆和涂料的消光需求。 产品介绍: 赢创德固赛消光粉ACMATT?OK412无论在清漆中还是色漆系统中,都具有独特的表面特性和极高的平滑度。卓越的悬浮性能,使其特别适用于清漆中。 产品描述: 品牌:Evonikdegussa赢创德固赛 产品型号:ACEMATT?OK412 供货形式:白色粉末 包装:15公斤/袋,450公斤/托 用法与用量:赢创德固赛消光粉ACEMATT?OK412最适宜的添加量可以通过不断的试验和修正确立。 储存:在干燥条件下储存,不可与氢氟酸或强碱性物质接触。 物化特性数据: 特性和测试方法单位数值 干燥损失105℃2h(参照ISO787-2)% 6 灼烧损失1000℃2h(参照ISO3262-1) % 13 PH值/水中5%含量(参照ISO787-9) - 6 硫酸盐含量/以SO4(红外光谱分析) % 1

粒径/激光衍射法(参照ISO13320-1) um 6.3 表面处理- 有机处理 压实密度/无过筛(参照ISO787-11) g/L 130 密度(参照ISO787-10) g/cm3 1.9 吸油量(参照ISO787-5) g/100g 220 SIO2含量(参照ISO3262-19) % 98 这些数据都是仅为参考性数据,各项指标在不同的应用中有可能不同。产品性能及应用范围: ACEMATT?OK412消光粉是高化学纯度额二氧化硅,分为经过表面处理和未经过表面处理的两大类,ACEMATT?高含量的二氧化硅成分使其几乎是化学惰性的,正常的储存条件下,即使长时间存放,AECMATT?消光粉也不会产生化学变化,除非与其他化学物质发生接触。 将消光粉直接加入到黑色涂料中时,不同等级的消光粉对颜色影响的差别比较小,然而,当把消光粉加入清漆中,再涂布在黑色油漆上时,差别就很明显,很容易察觉到。 德固赛消光粉OK412的基本性能包括:易分散性、优越的悬浮性、消光效率高添加量小、直接调至客户所需光泽、对流变性能影响小、所形成漆膜表面对机械和化学破坏力有很好的抵抗性、透明度高、稳定的质量及化学惰性等。

云母粉在涂料中的应用

湿磨(绢)云母粉——涂料功能性填料 填料, 云母, 涂料, 功能性 一、湿磨(绢)云母在涂料中应用机理 据国内外有关参考文献介绍,无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关,一般按下列顺序递减:片状,纤维状,柱状,粒状。 另外湿磨(绢)云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来,湿磨(绢)云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮,在涂膜中平行排列、搭接和重叠,形成一种叠层结构,增加了涂膜的致密性,从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、抗透水性、防止龟裂。湿磨(绢)云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫外线等耐侯性指标,这主要是由于片状结构的湿磨(绢)云母对紫外线、微波、红外线具有极好的屏蔽效应,而且湿磨(绢)云母的化学组成稳定,呈惰性,能耐酸碱,从而使涂料更适应酸雨 等日益恶化的气候环境。 二、湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较 湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较表

三、湿磨(绢)云母在涂料工业中应用具有以下特点和功能 1、片状结构,加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力,与成膜物质发生化学反应,使之成一体,使涂膜能有消地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐侯性,防止龟裂、延迟粉化,延长涂膜的使用寿命;减少树脂的用量,从而降低生产成本。 2、片状结构,可以提高涂料的致密性,消除针孔不良现象。 3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性,改善涂刷均匀性。 4、化学稳定性好:具有优良的耐热和耐酸碱性;具有抗菌、防霉的作用。 5、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。 6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性。 7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性,湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层间,使涂 料久不褪色。 8、调节涂料的光学性能,改善涂膜的外观,对涂料体系具有消光性。 9、在户外涂料中,云母通过反映光线而赋予涂膜亮光,这对于有些产品是很重要的。 四、湿磨(绢)云母应用实例 通过试验,发现在外墙涂料中添加3~12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物填料如:碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比,涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性均有所提高。800目比400目效果佳;说明粒度越细、效果越好。经质检站人工老化指标测试,1000小时后,涂膜 不变色、不粉化。(具体指标见下表) 湿法云母粉在涂料的应用 文章引用自: [引用] 2006-05-24 | 发表者: prt778 一.湿法云母粉与干法云母粉的区别 云母是一类结构复杂的水合铝硅酸钾或类似的矿物,品种较多,例如白云母muscovite

用叔碳酸乙烯酯改性的丙烯酸乳液聚合物

用叔碳酸乙烯酯改性的丙烯酸乳液聚合物 作者:Zegui Yan、Victor Arriaga、David Vanaken和Carl Cavallin,Hexion 公司,美国德克莎斯州斯塔福德 | 发表于:2017-03-10 | 关键词:木器涂料,树脂,底漆,单体,苯, 50年代,来自德国Mülheim Max Plank研究所的Herbert Koch博士发现烯烃在强酸的影响下可以与一氧化碳和水反应形成支链的叔碳酸(图1)。在碳阳离子中间体与一氧化碳反应之前,观察到了异构化反应。因此,所得到的酸由许多异构体组成1,2。 叔碳酸可通过与乙炔反应转化成乙烯基酯单体。叔碳酸乙烯酯是一种a-碳是叔碳结构的非常疏水的单体。它们的主要用途是作为乙烯基和丙烯酸聚合反应中的疏水性共聚单体。这些单体的烷基叔碳酸基团在碱性条件下非常耐降解,因为在α-碳原子上没有氢。具有大体积和疏水烃基的支化叔碳结构能提供具有高疏水性和低表面张力的叔碳酸乙烯酯单体(图2)。此外,这些叔碳酸乙烯酯表现出强的耐水解性并且在受到紫外光的作用下不会降解。

叔碳酸乙烯酯通过乙烯基酯容易与各种其他单体共聚。通过这种方式,可以赋予其共聚物这种单体特定的性能。叔碳酸乙烯酯提高了乙酸乙烯酯和丙烯酸基胶乳的性能,能显著提高两种类型聚合物体系的关键性能,例如耐水性和耐碱性。 基于叔碳酸乙烯酯的聚合物表现出了聚合物所需要的硬度和柔韧性、疏水性和耐化学介质性之间的平衡,以利于制备各种乳胶涂层。所得到的涂料具有非常好的耐水性、耐紫外光和耐碱性,因此具有非常好的户外耐久性3。叔碳酸乙烯酯已经成功用于制备乙酸乙烯酯共聚物胶乳。用作建筑涂料的漆基,这些乙烯基共聚物胶乳能提供改善的耐擦洗性和户外耐久性。 由叔碳酸乙烯酯单体赋予的疏水性和耐水解性以及耐紫外光降解的性能使它们特别适合于生产高性能胶乳,特别是当与丙烯酸和甲基丙烯酸单体共聚时。用叔碳酸乙烯酯单体改性的丙烯酸乳液可配制成保护性涂料,例如防腐涂料、防水体系、木材涂料、弹性体屋顶涂料和胶粘剂用途如压敏胶粘剂(PSA)。 玻璃化转变温度 两种最常见的叔碳酸乙烯酯单体是含有10个碳原子的新癸酸的乙烯基酯和含有9个碳原子的新壬酸的乙烯基酯。新癸酸的乙烯基酯的均聚物Tg是-3℃,这使其成为韧性单体,而新壬酸的乙烯基酯的均聚物Tg是70℃。这些单体之间玻璃化转变温度具有显著差异的原因可以通过Scholten和Van Westrenen的工作进行说明4。该工作通过测量基于新壬酸的一系列具有不同支化程度的乙烯基酯的均聚物的Tg来评价链支化的影响。结果是对Tg 为10℃~119℃的一系列聚合物,得出结论为聚乙烯基新壬酸酯的较高Tg是各种异构体混合物中较短的链长度和较高的支化度的累积效应的结果。这些叔碳酸乙烯酯单体之间的这种

钛白粉在涂料中的应用

中国金红石型钛白粉与国外产品的质量有不小差距。对涂料而言,存在众多体系:水性的内、外墙乳胶漆,油性外墙漆,船舶漆,粉未涂料,卷钢涂料,木器涂料,防腐涂料等。不同涂料所采用的体系完全不同,对钛白粉的应用要求也不同: A.乳胶漆 乳胶漆为水性,不含溶剂或含有少量溶剂,具有耐候、可刷洗、环保等优点,被广泛用作建筑涂料。由于内、外墙乳胶漆所采用的乳液体系各异:丙烯酸型、苯丙、醋丙等。从而对钛白粉的应用要求也不同。 近年来,各涂料厂为了提高生产效率,多取消了研磨工艺,由此,对钛白粉在乳胶漆中的分散性,分散稳定性的要求变得更为突出。当然,钛白粉在乳胶漆中的遮盖力也同样重要。在国产钛白粉中,如果以在乳胶漆中的分散性而论,龙蟒996名列前茅,与杜邦的R902基本无差异,镇江钛白的某个品种也不错;若以在乳胶漆中的遮盖率而论,则东佳的R2400及渝钛白的258较好。在外墙乳胶漆中,各工厂基本上都使用进口金红石型钛白粉,如R706等。国产钛白粉由于技术上存在的差距(耐候性),目前还未被国际大公司在外墙乳胶漆中所采用。某著名国际涂料集团十年前曾计划将其使用的钛白粉国产化率达50%以上,但直到今天,该集团采用的中国钛白粉的量仅占其总量的10%左右,主要原因是分散性,分散稳定性及遮盖力不能满足要求。 B.卷材和印铁涂料 彩钢是近年来发展起来的新品种,彩钢具有坚固耐久、使用方便、美观大方、可以拆卸等优点而受到用户欢迎。卷材涂料可分为里层和表层,表层又分为底漆和面漆。表层要求高,面漆的要求更高。 卷材涂料对国产钛白粉要求与乳胶漆完全不同:卷材涂料为溶剂型,大量使用醇醚类溶剂,特殊酯类及酮类溶剂,多数为聚脂和环氧树酯体系。强极性体系导致钛白粉不易分散,由于加工工序可包含研磨工序,反而对国产钛白粉分散性要求不苟刻,但对遮盖力要求高。卷材涂料一般都使用金红石型,里层背面漆要求相对较低,可以使用国产金红石,表层漆还是用进口金红石型。国产钛白粉可能多数是针对乳胶漆而开发,应用于卷材涂料中目前还达不到要求的细度及遮盖力。目前仅1-2家厂家的个别型号可用于底漆制造。 C.防腐涂料 防腐涂料以船舶漆为代表,以环氧树脂体系为主,多数厂不采用研磨工序。防腐涂料对钛白粉综合性能要求不十分苛刻,国产的钛白粉能否被采用,关键取决于分散性,分散稳定性及遮盖力。国产产品目前主要被用在底漆中,对耐候性要求高的面漆,目前仍主要使用进口耐候级钛白粉。 D.家具漆 家具漆主要分聚氨酯及硝化棉型,分散性对国产钛白粉在家具漆中应用非常关键,若制造工艺中不包含研磨工序,国产钛白粉很难达到要求的细度,尤其是硝化棉型。 E.汽车漆 汽车漆有高级和中低级之分,最好的是轿车漆,其次是卡车和客车漆。目前能够使用在轿车漆中的钛白品牌很少,均为专用型进口金红石钛白,如R2310等。国产金红石钛白目前

云母氧化铁在保护性涂料中的应用

云母氧化铁在保护性涂料中的应用
前言 涂料的使用历史可以追溯到 25000 年前的石器时代,主要用于着色。但直到公元前 600 ~公元 400 年,古 希腊及古罗马人才意识到涂料除了装饰性用途外,还具有保护功能。在 13 世纪的英国,开始使用清漆并利用 其保护功能。随后,在工业革命时期( 1750 ~ 1830 年),有证据显示开始大量采用基于沥青及蜡的涂料保 护船底。工业革命使钢铁大量用于建筑及工程,从而促使涂料特别是用于保护金属的涂料的需求。这导致这些 涂料的用途更专一,主要的目的是作为保护性涂料以防止金属表面底材在各种环境下的自然腐蚀,其功能不同 于其它类型的涂料。
由于工业的飞速发展,环境的侵蚀越来越严重,因此如何防止全球环境污染对金属的侵蚀越来越受重视。每年 由于金属表面保护不当引起的损失都相当大,而通过使用合适的保护性涂料可以最低程度减少这种损失。 随着科学技术的发展,保护性涂料已经广泛使用。从十九世纪的最古老的焦油及沥青涂料、亚麻油红色含铅涂 料,到 20 世纪 30 、 40 年代,出现了醇酸及氯化橡胶涂料,其中含有一些防腐颜料如铬酸锌及锌粉等。 而到了现代,随着材料技术的发展,各种防腐颜料在保护性涂料中采用,通过混入它们来主要用于提高涂料的 保护性能。其中一些是含铅及含铬的颜料,即使这些颜料加入后对涂料的保护性能效果极好,但出于环保法规 及成本考虑的要求,仍做了大量研究以取代这些颜料类型,因此迫切需要寻找这些颜料的合适替代品,用于配 制无环境污染且经济的保护性涂料。 常用于配制无环境污染的保护性涂料的颜料替代品之一为云母氧化铁( MIO )。 云母氧化铁颜料为薄层状及片状的晶体结构,长期以来已被广泛用于底漆及面漆涂料配方中。含有 MIO 颜料

中国科学技术大学危险化学品废弃物分类处置规定

中国科学技术大学危险化学品废弃物分类处置规定 第一条为了规范我校危险化学品废弃物的安全管理,消除安全隐患,保护人身财产安全,保护校园环境,根据《固体废物污染环境防治法》《危险化学品安全管理条例》,结合我校实际,特制定本规定。 第二条危险化学品废弃物是指被列入《国家危险废物名录》的化学废弃物,具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的化学废物,不排除具有危险特性,可能对环境或者人体健康造成有害影响,需要进行安全管理的危险废物。 盛装危险化学品的容器和受危险化学品污染的包装物,也按照危险化学品废弃物进行管理。 第三条本规定适用于我校校园内产生的危险化学品废弃物的分类、暂存及其安全管理。 第四条我校危险化学品废弃物的处置遵循减少产额、规范分类、环保处置的原则。 第五条危险化学品废弃物的分类、包装及标注方法参见附录《危化品废弃物分类办法》。 第六条各产生危险化学品废弃物单位(以下简称产废单位)负责危化品废弃物的安全管理,安排专人负责危化品废弃物的分类、包装、贴标签工作,张贴危险标识,制订并张贴应急处置卡;组织相关操作人员定期开展危化品废弃物分类包装标注培训、安全及法律知识培训,并根据危化品特性采取相应的报警、防护措施,确保人员和财产安全。 学院、重点科研机构负责指导本单位内部危化品废弃物的安全管理及其分类、包装、贴标签工作,安排专人统一组织本单位危化品废弃物的收集、暂存等活动。 保卫与校园管理处负责监督管理学校危化品废弃物的分类收集和集中处置工作,定期组织环评申报,定期组织各学院、重点科研机构处置危化品废弃物,接受主管部门的检查。 第七条产废单位必须按照《危化品废弃物分类办法》及化学特性进行分类,禁止混合性质不相容而未经安全性处置的危化品废弃物。 危化品废弃物中不应含有剧毒、低燃点化学品及放射性物质,并应尽量减少无毒无害物质的含量。 第八条存放危化品废弃物的场所应远离火源、热源,保持良好的通风,并依据废弃物的特性采取必要的安全防范措施。 第九条教职工退休、学生毕业前,必须将相关实验场所的危化品及其废弃物进行清理处置。未及时清理处置的,由所在学院、重点科研机构、直属单位负责组织善后处置工作。

涂料中各填料的作用

涂料中各填料的作用 碳酸钙 碳酸钙用于化学建材中,具有耐热、耐化学腐蚀、耐寒、隔音、防震和加工容易等特性;在油性涂料中,碳酸钙做为填料,可起到骨架作用;在塑料中,可增加体积,降低成本,改善加工性能,提高产品耐热性和散光性; 碳酸钙做纸浆材料,充分利用碳酸钙白度高、亲水性好、冲击强度高等特点。 有机膨润土 有机膨润土是脂肪烃、酯类、酮类等低、中、高极性溶剂体系油漆、油墨的流变助剂。有机膨润土在二甲苯。二甲苯—酯类(如醋酸丁酯),二甲苯—酮类(如环已酮)等中、高极性溶剂体系中,可不加活化剂自活化分散,在200#溶剂油,白油(矿物酒精)等脂肪烃低极性溶剂体系中需加活化剂助分散(活化剂95%乙醇,为有机土重量40-60%),在醇类高极性体系中(如丁醇),需加活化剂,如碳酸丙烯。 有机膨润土在高性能涂料\油墨\黏合剂\木器漆和塑料漆当中的应用非常广.主要可以改善触变性能及防流挂性,能非常有效的的提高油漆涂料中颜料和填料的悬置性能.在聚氨酯,醇酸树脂,丙烯酸树脂,不饱和树脂,硝基,油改性环氧等体系当中都可以应用. 滑石粉 滑石主要成分是滑石含水的矽酸镁,分子式为Mg3〔Si4O10〕( OH)2。滑石属单斜晶系。晶体呈假六方或菱形的片状,偶见。通常成致密的块状、叶片状、放射状、纤维状集合体。无色透明或白色,但因含

少量的杂质而呈现浅绿、浅黄、浅棕甚至浅红色;解理面上呈珍珠光泽。硬度1,比重2.7~2.8。 滑石具有润滑性、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性,由于滑石的结晶构造是呈层状的,所以具有易分裂成鳞片的趋向和特殊的滑润性,如果Fe2O3的含量很高则会减低它的绝缘性。 塑料级滑石粉具有 1、高透明性:填充料本身的折光率与绝大多数合成树脂的折光率非常接近,所以填料的填量不影响成品的透明度; 2、硬度高:能提高产品的表面光滑性和耐磨耐刮性; 3、低吸油量:填充量大,有利於降低产品的制造成本; 4、易於分散:对各种树脂具有良好的浸润性,吸附性能好,易分散; 5、稳定性强:具有优良的耐候性和优良的抗腐蚀性。 硅灰石粉 优等硅灰石粉用于油漆涂料一些产品中,取代立德粉及部分钛白粉、进口P820做为充填剂,能改善涂层的流平性。硅灰石的粒子形状是涂料的很好悬浮剂,其沉淀物柔软分散,可做清洁型涂料的增强剂。由于它吸油量低。有很高的充填量,减少粘结物质的消耗,因而涂料的成本大幅度下降。硅灰石偏碱性,非常适用于聚乙酸乙烯涂料,使着颜色料分散均匀,它可以把适用酸性介质的颜料连接起来,也可以制成鲜艳的彩色涂料,表面有均匀分布的性能,喷涂性能良好。它做充填料,能改进钢涂层耐腐蚀能力。除用于水性涂料、聚乙烯醇缩甲

云母粉在涂料中的应用

湿磨(绢)母粉涂料功能性填料 一、在涂料中应用机理 据国内外有关参考文献介绍,无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关,一般按下列顺序递减:片状,纤维状,柱状,粒状。 另外湿磨(绢)云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来,湿磨(绢) 云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮,在涂膜中平行排列、搭接和重 叠,形成一种叠层结构,增加了涂膜的致密性,从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、 抗透水性、防止龟裂。 湿磨(绢)云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫 外线等耐侯性指标,这主要是由于片状结构的湿磨(绢)云母对紫外线、微波、红 外线具有极好的屏蔽效应,而且湿磨(绢)云母的化学组成稳定,呈惰性,能耐酸碱,从而使涂料更适应酸雨等日益恶化的气候环境。 二、与其它无机填料应用之比较 湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较表

三、在涂料工业中应用具有以下特点和功能 1、片状结构,加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力,与成膜物质 发生化学反应,使之成一体,使涂膜能有消地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐侯性,防止龟裂、延迟粉化,延长涂膜的使用寿命;减少树脂的用量,从而降低生产成本。 2、片状结构,可以提高涂料的致密性,消除针孔不良现象。 3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性,改善涂刷均匀性。 4、化学稳定性好:具有优良的耐热和耐酸碱性;具有抗菌、防霉的作用。 5、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。 6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性。 7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性,湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层间,使涂 料久不褪色。 8、调节涂料的光学性能,改善涂膜的外观,对涂料体系具有消光性。 9、在户外涂料中,云母通过反映光线而赋予涂膜亮光,这对于有些产品是很重要的。 四、应用实例 通过试验,发现在外墙涂料中添加3~12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物填料如:碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比,涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性均有所提高。800目比400目效果佳;说明粒度越细、效果越好。经质检站人工老化指标测试,1000小时后,涂膜不变色、不粉化。(具体指标见下表) 湿法云母粉在涂料的应用 文章引用自: [ 引用] 2006-05-24 | 发表者: prt778 .湿法云母粉与干法云母粉的区别 云母是一类结构复杂的水合铝硅酸钾或类似的矿物,品种较多,例如白云母muscovite K 2Al 4(Y)(OH) 4 (Y = Al 2Si 6O20,下同)、绢云母sericite K 2Al 4(Y)(OH)x (x > 4)、金云母phlogopite K 2Mg6(Y)(OH,F)4、黒云母biotite K2(Mg,Fe)6(Y)(OH)4、钠云母paragonite Na 2Al 4(Y)(OH) 4 以及含锂、钒、铬等等的品

银催化剂的制作

美国专利[19] 索罗门等人 应用于氧化乙烯/环氧乙烷生产中的银催化剂的制作 发明者:詹尼氟.A.索罗门;哈罗德.W.杨――― 归属:美国陶氏化学公司密西根州中部 专利号:299,363 归档:1981年9月4日 参照引用美国专利文件: 2,920,052 1/1960 马丁―――――252/476X 3,563,914 2/1971 威太尼娜―――252/473 4,007,135 2/1977 海登等――――252/476X 4,226,782 10/1980 海登等――――252/476X 主审―――W.J.塞恩 代理人,代理商或代理公司――――A.C.安科纳 摘要 这是制取银催化剂的一种改良方法。由浸入的一个适配的支架和有机羧酸银盐的氨水溶液组成。此方法可减少存在于多羟基化合物中的上述银盐。 8个要求/无图 应用于氧化乙烯生产中的银催化剂的生产工艺高温时,乙烯气被氧分子氧化生产氧化乙烯/环氧乙烷的方法中,银催化剂在此技术中的使用是众所周知的。关于此种催化剂的制备在文献中教授了许多方法,并且多种生产银微粒的方法被提出来,银微粒相对均衡地分布在一个适配的支架上。 通常,这个支架被浸泡或覆盖于要使用的金属盐溶液中,接下来是干燥和后期的还原反应。尽管在空气或惰性气体(美2,09,123

号专利)存在时,还原步骤可以是热还原反应,可此还原反应中氢和肼/联氨(美3,575,888号专利)还是被使用了。有机化合物形式的还原剂被加到此种催化剂中,或是同时运用或是后来加进催化组分。在增加催化组分之前,被加进支架中使用的还原化合物也是已知的了。 在一份早期的专利中(美2,920,052号专利),有机酸银盐,如草酸银,作为银源料使用,还原反应通过加湿二乙烯基乙二醇和加热还原银盐以及去除多余的乙二醇来实现。在早期的专利中(美2,446,132号专利),教授了羧酸银盐的使用,并且建议用乙二醇作为还原剂(美3,563,914号专利)。在一种生产过程中(美3,702,259号专利),羧酸银盐和一种“有机胺溶解/还原剂”一起使用,或是氨水可以和有机胺一起使用。其他相似的生产过程中,还原反应之前,先进行甲醇洗液的浸渍(美4,102,820号专利)。 其他氮系化合物,例如,聚丙烯腈(美3,892,679号专利),链烷醇胺或酰胺(美4,248,740号专利)也都被使用了。如同上述美3,702,259号专利一样,当用于作还原剂的溶剂通常是水时,有机溶剂也被使用了。例如上述美3,892,679号专利中,碳酸乙烯酯,二甲替甲酰胺,二甲基亚砜作为聚丙烯腈的溶剂。 此工艺中被教授的支架是二氧化硅,氧化铝和其他惰性的低表面积的支架材料。例如,在美3,305,492号和美3,172,893号专利中,α-氧化铝被指出为可用的支架。 多种方法被使用于复合的银盐,包括真空浸渍(美3,702,259

涂料用膨润土方法及用量

膨润土(英文名Bentonite)、又名:膨土岩、斑脱石、俗名:观音土。是以蒙 脱石为主要成份的粘土矿物,该土具有良好的粘结性,膨胀性,吸附性,可塑性,分散性,润滑性,阳离子交换性。同其它盐基、锂基交换后具有相当强的 悬浮性,经酸化处理后又有优良的脱色性等。因此它可制成各种粘结剂、悬浮剂、吸附剂、脱色剂、增塑剂、催化剂、净化剂、消毒剂、增稠剂、除垢剂、 洗涤剂、填充剂、增强剂等。其化学成份相当稳定,被誉为“万能石”。 膨润土适用于油漆印染、建筑涂料、装饰材料等领域,用作增稠剂、悬浮剂、 触变剂,是目前生产涂料的最佳助剂。 膨润土的主要性能有:(1)防止涂料中的颜色沉淀结块,增强涂膜的抗水性,耐酸性,提高涂膜强度;(2)不留刷痕,水浮液稳定性好、发气量低,有效地防止水分子及固体离好的运动,具有良好的悬浮、增稠、吸附等性能;(3)具有润滑性能,提高油、水浮液稳定,增加胶泥塑性。 产品用量:依据体系和流变性能的要求,添加用量0-6% 涂料专用膨润土 外观白色,采用优质矿土,精选加工制成,广泛适用于油漆印染、建筑涂料、陶瓷、装饰材料等领域,用作增稠剂,悬浮剂、触变剂,流变性能好,是 目前生产涂料用最佳助剂。 防止涂料中的颜色沉淀结块,增强涂膜的抗水性,耐酸性,提高涂膜强度。 不留刷痕,水浮液稳定性好、发气量低,有效地防止水分子及固体离好的 运动,具有良好的悬浮、增稠、吸附等性能。 产品具有润滑性能,提高油、水浮液稳定,增加胶泥塑性。 HJ/TO256--1994增稠剂可不需预凝胶,无需碱活化剂,如乳胶漆中可按 下操作: 1、水PH(7-8)最佳。 2、HJ/TO256-1994在最高允许速度下混合分散10分钟。 3、助剂混合。 4、颜填料混合分散。 5、乳胶混合。 6、后调整 涂料专用膨润土 [用量] 依据配方体系和流变性能的要求,添加用量0-6%。 [其他] 1、表现活性剂二元醇等分干扰水合作用,应在HJ/TO256-1994分散完成后添加。 2、注意防潮。 3、需要在高速分散下更快发挥,增稠效率,否则水合的时间延长可能会造成后调漆。 4、如需用预凝胶方法做,工艺另提供参考。

粒径对二氧化硅消光粉应用性能的影响

粒径对二氧化硅消光粉应用性能的影响 樊新华,张忆,裴亚利 (北京航天赛德科技发展有限公司,北京100074) 摘要:研究了粒径对二氧化硅消光粉在涂料中应用性能的影响。结果表明,平均粒径越大,消光性能越好;粒径越小,透明性和防沉性越好。因此在选用消光粉时需要根据实际的使用要求来选择合适的消光粉。 关键词:二氧化硅;消光粉;平均粒径;粒径分布 二氧化硅消光粉由于具有优异的特性,已经成为目前亚光涂料中应用最广的一种消光助剂。二氧化硅是一种固体粒子,无论经过怎样的制造过程,它都不可能是由一种粒径组成的,而是在一定粒径范围内波动,还会形成一定的规律。不同的粒径,显现的几率是不同的。粉体颗粒均匀度好,应用性能好。本文详细研究了二氧化硅粉体的平均粒径及其分布对二氧化硅应用性能的影响,对涂料生产中消光粉的选择有一定的实际指导意义。 1.试验部分 1.1试验原料和仪器 试验用主要原料:二氧化硅消光粉(平均粒径5~10μm,北京航天赛德);醇酸树脂(天津长兴);L-75固化剂;醋酸丁酯(北京);二甲苯(北京)等。试验用主要仪器:激光粒径仪(成都精新)、高速分散机(上海);湿膜制备器(上海现代);60°镜向光泽仪(天津);斯托默黏度计(上海现代)、黑白格纸、贴纸木板、刮板细度计。 1.2试验方法 主漆配制:在木器清漆中加入5%的消光粉,用高速分散机以2000r/min分散约20min,待用。 1.3性能研究 1.3.1消光性 称取一定量的主漆,加入配制好的固化剂,用配方稀料调整黏度为15~20s后喷涂到木板上,待漆膜自然干好后用60°光泽计进行测试。 1.3.2透明性

称取一定量的木器清漆,加入少量的消光粉,用高速分散机分散均匀后,倒入125mL的白色广口瓶中,肉眼观察透明性。 1.3.3防沉性 沉淀速率:在醋酸丁酯中加入5%的消光粉,用分散机分散均匀,倒入125mL的白色广口瓶中静置观察其沉降速率。贮存稳定性:配好的主漆在50℃的烘箱中放置15d,观察沉淀体积,用调墨刀测试沉淀物的软硬程度。 2.结果与讨论 2.1粒径与消光性能的关系 2.1.1平均粒径与消光性能的关系 选用不同粒径的消光粉配制涂料,在木板上喷涂相同的厚度,涂膜干好后用60°光泽计进行测试,试验结果见表1。 表1不同粒径消光粉的消光性比较 点击此处查看全部新闻图片 从表1可以看出,随着粒径的增大,消光效果变好。平均粒径达到8μm后,涂膜表面明显比较粗糙。根据试验结果分析,由于消光效果的好坏主要取决于涂膜表面的粗糙度,所以平均粒径大的消光粉容易造成强的表面粗糙效果,消光效果也较好。但是粒径的大小要和涂膜的厚度相协调。若平均粒径太小,埋在涂膜内不能突出表面构成表面粗糙度,那么就没有消光效果。平均粒径太大,虽然可以构成比光波波长大得多的不平度,但易于造成表面弊病。消光效果最好的是能够构成与光波波长相近的较小的粗糙度,入射光的散射度强,消光效果也强,即消光粉的平均粒径与涂膜的厚度相近。对于二氧化硅消光粉,平均粒径为5~7μm 的适用于薄膜涂层、皮革涂料及油墨;平均粒径为7~8μm的适合木材和金属涂料;平均粒径为8~10μm的适合特种涂料、厚涂层消光涂料。 2.1.2粒径分布与消光性能的关系 选用平均粒径相近,粒径分布不同的消光粉(见表2)进行消光试验,试验结果见表3。

矿物填料在涂料中的应用特性

矿物填料在涂料中的应用特性 1.概述 涂料是一种呈现流动状态或可液化之固体粉末状态或厚浆状态的,能均匀涂覆并且能牢固地附着在被涂物体表面,并对被涂物体起到装饰作用、保护作用及特殊作用,或几种作用兼而有之的成膜物质。 涂料产品除油漆之外,还包括了利用各种合成树脂、乳液等为主要原料生产的溶剂型涂料、乳胶型涂料、水溶性涂料、粉末状涂料等。 涂料中的无机填料又称体质颜料,有时也称颜料增量剂,可分为非功能性填料和功能性填料。前者主要起增量作用,以降低涂料的原材料成本;后者除具有增量作用外,还具有改进涂料或涂膜的某些性能的功能,如控制流变性、改进附着力、控制光泽、提高遮盖力、防止腐蚀和优化颜料积浓度等。 涂料是无机填料的主要用户之一,目前世界上涂料产量约2300万吨/年,共消费填料约600万吨/年。我国已成为世界上的涂料生产大国之一,目前生产的涂料约300万吨/年,大约消耗无机填料80万~100万吨/年。 2.填料在涂料中的功能和要求 涂料中的填料(体质颜料),通常是白色或稍带颜色的,折射率小于1.7的一类颜料。 它具有涂料用颜料的基本物理和化学性能,但由于折射率与成膜物质相近,因而在涂料中是透明的,不具有着色颜料的着色力和遮盖能力,是涂料中不可缺少的一种颜料。由于填料绝大多数来自天然矿石加工产品,其化学稳定、耐磨、耐水等特性好,且价格低廉,在涂料中起骨架作用。通过填充增加涂膜的厚度,改善涂膜力学性能,并能起耐久、防腐蚀、隔热、消光等作用。另一方面把它作为降低涂料制造成本的一种途径,利用其价廉、价格远远低于彩颜料,在满足漆膜遮盖力的前提下,适当添加体质颜料来补充彩色颜料在漆中应有的体积。 涂料中使用填料,降低成本不是唯一作用。填料所起的主要作用与功能是:①在涂料中起骨架、填充作用,增加漆膜厚度,使漆膜丰满坚实;

叔碳酸乙烯酯

简述叔碳酸乙烯酯的性能及应用 摘要:叔碳酸乙烯酯以其独特的结构,使其具有优异的耐候、耐碱、共聚和环保成膜性。 目前叔醋乳液的性能已经接近苯丙、纯丙,叔醋乳胶涂料得到迅猛发展。我国在叔 碳酸生产技术上取得极大突破,为叔碳酸乙烯酯的利用和发展提供了坚实基础。目 前,研制叔醋乳胶涂料并提高其性价比,或叔碳酸乙烯酯同其他树脂进行共聚以提 高其性能和应用范围的研究是重点。 关键词:叔碳酸;叔碳酸乙烯酯;叔醋乳胶;共聚 引言 早在20世纪50年代,德国的H·Koch博士成功地将羰基化反应(OXO)应用于直接合成具有叔碳结构的有机羧酸。进入20世纪60年代中期,美国的EXXON公司和荷兰的Shell公司利用Koch反应,采用三氟化硼系催化剂相继实现了工业化生产。这两个国家现已成为世界上叔碳酸及其衍生物(如叔碳酸乙烯酯)的主要生产国。日本则主要致力于以硫酸为主催化剂的所谓改良Koch法的工艺研究[1]。从1984年开始,Shell公司的叔碳酸乙烯酯单体已经形成系列化[2],其商品名为Veova。1999年3月我国自主研制的一氧化碳羰基合成叔碳酸告捷[3],2000年,天津四友公司采用羰基合成叔碳酸制备叔碳酸缩水甘油酯和叔碳酸乙烯酯,通过化工部验收,改变了我国长期依赖进口的局面。 1. 叔碳酸乙烯酯的特性 叔碳酸乙烯酯是一种无色透明带有水果香味的液体,黏度比水大,密度比水小,微溶于水,可燃,但不属于易燃品,低毒[4]。其结构式见图1。 叔碳酸乙烯酯是一种多支链一元饱和羧酸乙烯酯,其α碳原子上的烷基形成的空间位阻以及它的非极性,使其表现出优异的抗紫外线性能和极强的疏水性能,从而使其聚合物具有良好的耐候性、耐水性、耐碱性以及低表面张力等优点。叔碳酸乙烯酯分子中的双键又使其具有一定的反应活性,能与乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等具有双键的单体进行共聚,提高其共聚

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂 时间:2009-04-01 13:20 文字选择:大中小 1颜料润湿分散剂的作用 ①提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序,大约80%的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂,一方面达到同样细度的时间最短,可以缩短工时;另一方面,可以降低体系的粘度,使制造高颜料的色浆——颜料浓缩浆成为可能。颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会,使实现计算机配色成为可能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容,涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类型的色漆,减少了贮运、管理各方面的麻烦。 ②提高涂料的贮存稳定性、减少浪费。颜料(填料)润湿分散得不好,得到的产品稳定性差,贮存一定时间后,会出现分层现象。轻者返粗,需要返工,增加损耗。颜、填料沉底,严重时会发硬、结块,导致涂料无法使用而报废。只要使用恰当的润湿分散剂,都会提高涂料贮存稳定性,防止颜料返粗、沉底等问题。

③改善涂膜状态。使用润湿分散剂,使颜料分散得更好,可以提高颜料的着色力和遮盖力,改善涂料的流平性,增加光泽,使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮色、发花现象。譬如现在国际上一些大公司生产的钛白粉,其表面处理已做得非常好,研磨时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。但在配制灰色漆时,不加助剂的就可能会有发花现象,而加了助剂的就会防止该现象的发生。 ④其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力,增加颜料的耐候性和耐化学药品性。 控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体,一般场合下,假塑性的流变行为是配方设计者所追求的,它可以防止施工时的流挂现象。 2润湿分散剂的作用原理 前面已经讲过,涂料生产过程的第一步就是研磨——以达到最佳颜料分散。 颜料有三种存在状态:①原始颗粒,即单个颜料晶体或一组晶体,粒径相当小;②凝聚体,以面相接的原始颗粒团,其表面积比其单个粒子

消光粉的用途

消光粉应用经验分享 哑光涂料正在成为一种“时尚”,行业内对哑光涂料的需求量持续增长,推动了涂料消光用的特定的二氧化硅产品不断向前发展。 1、二氧化硅消光粉是如何消光的? 添加有二氧化硅消光粉的涂料在基材上涂覆后,消光粉均一地分布在湿膜里,随着溶剂挥发,漆膜厚度逐渐减少,漆膜“收缩”,从而产生了粗糙的表面。经过这种方法消光的表面,其反射光会发生散射,给视觉造成消光的感知。因此,如果涂料体系中的树脂(单体)越多、挥发的溶剂越少或没有,漆膜收缩少,粗糙表面难以形成,这种情况下将难以消光。 2、哪些因素会影响消光效果? 2-1 生产工艺 涂料用二氧化硅消光粉的生产工艺主要有凝胶法、沉淀法和气相法(该工艺在1942年由德固赛公司-赢创前身发明创造并申请专利)。前两者属于湿法工艺,它和气相法最大的不同是:生产出来的消光粉吸附水和结合水的量不同,气相法更低。这一点对PU体系和清漆的性能有一定的影响。另外,从造粒来看,湿法中沉淀法是合成大颗粒后机械研磨至一定粒径;气相法是成核后不断聚集成一定粒径。气相法原生粒径(纳米级)极小,消光效率更高,透明度更好,如ACEMATT? TS 100。 2-2 表面处理 二氧化硅消光粉有时会进行表面处理,常见的是有机(蜡)处理,例如ACEMATT? OK 系列。粒径大小相近的二氧化硅消光粉,经过表面处理的手感更好(不同蜡处理手感效果各异)、悬浮性更优异。若对手感没有需求,未经表面处理的性价比高,在水性体系中润湿性更好。赢创还有经过特殊表面处理(聚二甲基硅氧烷衍生物)的ACEMATT? 3000系列,具有特殊的丝滑、弹性手感,并有助于改善漆膜耐刮耐磨性能。

云母粉在涂料中的应用

湿磨(绢)云母粉——涂料功能性填料 , , , 一、在涂料中应用机理 据国内外有关参考文献介绍,无机矿物在涂料中对涂膜强度作用的大小与矿物形状有关,一般按下列顺序递减:片状,纤维状,柱状,粒状。 另外湿磨(绢)云母具有活性羟基基团使其容易与乳液有机地结合起来,湿磨(绢)云母片状颗粒在乳液及水的混合物中极易分散悬浮,在涂膜中平行排列、搭接和重叠,形成一种叠层结构,增加了涂膜的致密性,从而提高了涂膜强度、耐洗刷性、 抗透水性、防止龟裂。 湿磨(绢)云母粉在建筑外墙涂料中应用可以大幅度的增强涂料的抗老化性、抗紫外线等耐侯性指标,这主要是由于片状结构的湿磨(绢)云母对紫外线、微波、红外线具有极好的屏蔽效应,而且湿磨(绢)云母的化学组成稳定,呈惰性,能耐酸碱,从而使涂料更适应酸雨等日益恶化的气候环境。 二、与其它无机填料应用之比较 湿磨(绢)云母与其它无机填料应用之比较表

三、在涂料工业中应用具有以下特点和功能 1、片状结构,加入涂料中能提高涂料阻挡紫外线和水分穿透的能力,与成膜物质发生化学反应,使之成一体,使涂膜能有消地阻挡光线的穿透,提高其耐水性和耐侯性,防止龟裂、延迟粉化,延长涂膜的使用寿命;减少树脂的用量,从而降低生 产成本。 2、片状结构,可以提高涂料的致密性,消除针孔不良现象。 3、提高涂料的分散度和涂膜的耐大气、耐水性,改善涂刷均匀性。 4、化学稳定性好:具有优良的耐热和耐酸碱性;具有抗菌、防霉的作用。 5、调节涂料的流变性能,如增稠、防沉淀等。 6、能增强涂层的丰满度、坚韧性、提高耐擦洗性。 7、与其他颜料及溶剂有良好的相溶性,湿磨(绢)云母能吸附染料分子进入晶格层 间,使涂料久不褪色。 8、调节涂料的光学性能,改善涂膜的外观,对涂料体系具有消光性。 9、在户外涂料中,云母通过反映光线而赋予涂膜亮光,这对于有些产品是很重要 的。 四、应用实例 通过试验,发现在外墙涂料中添加3~12%的湿磨(绢)云母粉与其它无机矿物填料如:碳酸钙、滑石粉、高岭土等相比,涂膜的表观、光泽、防透水性、韧性均有所提高。800目比400目效果佳;说明粒度越细、效果越好。经质检站人工老化指标测试,1000小时后,涂膜不变色、不粉化。(具体指标见下表) 湿法云母粉在涂料的应用 文章引用自: [引用] 2006-05-24 | 发表者: prt778 一.湿法云母粉与干法云母粉的区别

粉末涂料中颜料、填料的选择

摘要:本文详细介绍了有机颜料、无机颜料、金属粉颜料、功能颜料等在粉末涂料中的应用以及颜料产品的技术参数。 1 概论 适用于粉末涂料的颜料按其性能和作用大致可分为:着色颜料﹑金属颜料﹑功能颜料﹑体质颜料等四大类。它们是粉末涂料的重要组成部分,赋予涂层绚丽多彩的色泽﹑改进涂料的机械化学性能﹑或降低涂料的成本等。 着色颜料分为有机和无机两大类,几乎能涵盖所有的色相体系。金属颜料主要包括浮型和非浮型铝粉﹑各种色调的铜金粉和珠光颜料﹑金属镍粉和不锈钢粉等。功能颜料主要包括荧光颜料﹑夜光颜料﹑耐高温颜料﹑导电颜料等。体质颜料广义地讲有钛白粉(锐钛型和金红石型)﹑碳酸钙(轻质和重质等)﹑硫酸钡(沉淀型和天然重晶石型)﹑滑石粉﹑膨润土﹑石英粉等。 配制高质量的粉末涂料离不开选择高质量的颜填料。颜填料对粉末性能的影响见表1。 2 颜填料选择的一些基本原则 2.1 颜料的选择 ·颜料种类繁多,性能不一,并非什么颜料都能用在粉末涂料中。粉末涂料由于自身的工艺特殊性,选择颜料时应注意以下几点。 ·颜料分散性要好,最佳分散粒度为0.2~0.9?m,不易结块。 ·颜料遮盖力和着色力要强。 ·热稳定性要好,至少需耐温160℃以上。 ·颜料要具备一定的耐光耐候性,如不易褪色,抗粉化,物理性能要持久。 ·颜料吸油量适中,抗渗色性要好。 2.2 填料的选择 在粉末涂料中加入一定量的填料可增加涂层的硬度等机械性能,并能降低成本,是调整粉末涂料成本的有效途径。 粉末涂料中应用的填料主要是碳酸钙和硫酸钡,而像膨润土、滑石粉、石英粉等可看成功能性填料,总体用量非常少。 根据生产工艺和原料等因素,碳酸钙可分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙两类,这两类碳酸钙在粉末上都有应用。 硫酸钡也有两类:沉淀型和重晶石型。前者为化学反应制成,后者由天然重晶石研磨而成。 选择填料应注意的问题是: ·填料白度要高,可减少钛白粉的用量。 ·杂质要少,考虑到粉末涂料的工艺特殊性,填料中杂质多将影响涂膜的表面装饰性(涂层表面颗粒多,流平差)。 ·粒度过于粗的填料不要选用,因其不易分散,对螺杆有磨损。 ·填料要松散,不能结块,含水量要低。 3 调配色提示 (1)习惯上色彩大体可分为红﹑橙﹑黄﹑绿﹑蓝﹑紫、黑﹑白等几大类。各颜色之间存在着一定的关系。我们可用三个参数来表征任何一个颜色,即色调﹑饱和度和明度。 色调是区别各个颜色的基本特性,决定于光源的光谱组成,及物体表面反射光波对人眼所产生的感觉,体现了颜色在“质”方面的特性。 饱和度为颜色在“质”的基础上所表现出的彩色纯度,又称为“彩度”。 明度是人眼对物体颜色明亮程度的感觉,每个人在判断上有差异。

丙烯酸树脂

第五章丙烯酸树脂 第一节概述 以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂,以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点,已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。近年来,国内外丙烯酸烯树脂涂料的发展很快,目前已占涂料的1/3以上,因此,丙烯酸树脂在涂料成膜树脂中居于重要地位。 从组成上分,丙烯酸烯树脂包括纯丙树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)树脂等。从涂料剂型上分,主要有溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。其中水性丙烯酸烯树脂涂料的研制和应用始于50年代,70年代初得到了迅速发展,与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前涂料工业发展的主要方向之一。 涂料用丙烯酸树脂也经常按其成膜特性分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。热塑性丙烯酸树脂其成膜主要靠溶剂或分散介质(常为水)挥发使大分子或大分子颗粒聚集融合成膜,成膜过程中没有化学反应发生,为单组分体系,施工方便,但涂膜的耐溶剂性较差;热固性丙烯酸树脂也称为反应交联型树脂,其成膜过程中伴有几个组分可反应基团的交联反应,因此涂膜具有网状结构,因此其耐溶剂性、耐化学品性好,适合于制备防腐涂料。 我国于20世纪60年代开始开发丙烯酸烯树脂涂料,在80年代和90年代,北京、吉林和上海分别引进三套丙烯酸及其酯类生产装置,极大促进了丙烯酸树脂的合成和丙烯酸烯树脂涂料工业的发展。 第二节丙烯酸(酯)及甲基丙烯酸(酯)单体 丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体是合成丙烯酸树脂的重要单体。该类单体品种多,用途广,活性适中,可均聚也可与其它许多单体共聚。此外,常用的非丙烯酸单体有:苯乙烯、丙烯睛、醋酸乙烯酯、氯乙烯、二乙烯基苯、乙(丁)二醇二丙烯酸酯等;近年来,随着科学、技术的进步,新的单体尤其是功能单体曾出不穷,而且价格不断下降,推动了丙烯酸树脂的性能提高和价格降低。比较重要的功能单体有:有机硅单体,叔碳酸酯类单体(Veova 10,V eova 9, Veova11),氟单体(包括烯类氟单体:三氟氯乙烯、偏二

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