工藝技術(shù)│彈性漆手感彈性長效化的技術(shù)研究
表面處理網(wǎng)訊市場上的PU手感彈性漆又名橡膠漆橡皮漆手感似橡皮感覺目前普遍存在著耐候性較差的問題半年開始手感會逐漸變差嚴(yán)重的一年左右的時間就會嚴(yán)重掉漆手指輕輕一刮就會出現(xiàn)掉漆現(xiàn)象本人發(fā)明的《一種高耐候型手感彈性漆》提倡了一種采用聚脲樹脂拼合聚酯樹脂為主要原料制作的手感彈性漆耐候性能非常的優(yōu)異具有手感彈性長效化已獲得國家授權(quán)專利其專利號為CN102816507A
前言
隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展人民對各種日用品家用電器工具的外觀設(shè)計及第一觸感要求越來越高如電吹風(fēng)外觀發(fā)展進(jìn)程經(jīng)歷了6個階段
第一階段直接采用注塑成型安裝電機即可滿足需求后來對外觀提出了要求
第二階段采用熱塑性丙烯酸機殼漆進(jìn)行裝飾但這類光澤較低不夠飽滿市場對外觀提出了更高的要求
第三階段采用羥基丙烯酸PU漆進(jìn)行裝飾此類漆具有非常高的光澤及豐滿度但手感不夠舒服市場對第一觸感提出了更高的要求
第四階段采用聚酯樹脂制作的手感彈性漆而這類彈性漆耐磨性能不夠客戶用不到3個月的時間就會失去手感從而市場又提出了耐RCA紙帶磨擦的手感彈性漆要求
第五階段采用耐RCA紙帶磨擦的手感彈性漆但這類彈性漆在當(dāng)時的耐磨擦性方面有了很大提升但是始終無法解決其耐候性手感彈性漆是以聚醚鍵相互結(jié)合配合手感彈性漿或粉進(jìn)行手感的提升這類型的醚鍵極易被紫外線打斷從而失去了連續(xù)的漆膜就會出現(xiàn)手感差抗刮傷差掉漆等現(xiàn)象完全失去了手感彈性漆所具備的性能
第六階段市場現(xiàn)正在大力開發(fā)UV彈性漆UV涂料具有低VOC排放量干速快耐候性好的特點但是UV涂料在固化過程中對人體傷害極大并且對于形狀過于復(fù)雜的產(chǎn)品UV燈光極難照射到從而大大增加施工難度同時UV生產(chǎn)線投入成本高對噴涂環(huán)境要求非常高故而增加了其涂裝實現(xiàn)的難度
如何實現(xiàn)低VOC排放量并且不需要在原來的基礎(chǔ)上更大的設(shè)備投入耐候性能能夠達(dá)到長效性5-10年后涂裝的產(chǎn)品漆膜仍然具有非常優(yōu)異的手感耐化學(xué)性以及耐磨擦性筆者認(rèn)為不久的將來會進(jìn)入第七階段采用聚脲樹脂為主體原料結(jié)合手感彈性粉及手感彈性漿配合HDI型異氰酸酯樹脂制作的手感彈性漆這類彈性漆具有干速快手感優(yōu)自干或烘干均可并具有非常優(yōu)異的硬度耐磨性耐化學(xué)性尤其是耐候性能極為優(yōu)異聚脲樹脂具有150%的伸長斷裂性能從而確保了其手感性與柔韌性聚脲樹脂具有95%以上的固含并且粘度非常低完全滿足于高固低粘的標(biāo)準(zhǔn)要求
自2012年開始筆者對此類產(chǎn)品進(jìn)行深入研究并成功研究出第七階段的具有長效性的手感彈性漆已經(jīng)獲得了國家發(fā)明專利其專利號為CN102816507A
筆者從設(shè)計開發(fā)試驗中精選出以下描述試驗的5個配方進(jìn)行說明主要從各原料添加量的變化樹脂極限化各原料之間的搭配比例表現(xiàn)出來的性能最為優(yōu)異|
試驗部分
原料
潤濕分散劑(BYK163畢克化學(xué))聚天門冬氨酸酯改性樹脂(D2905珠海飛楊)二月桂酸二丁基錫催干劑(T-12美國氣體)流平劑(BYK333畢克化學(xué))消光粉(OK520贏創(chuàng))手感彈性粉(5070D大日精化)手感助劑(彈性漿型A-366俊磊化工)納米顏料(酞青藍(lán)BGS上海百艷顏料)聚四氟乙烯蠟粉(SST-3美國三葉)防沉劑(201P海名斯)增硬耐磨助劑(450路博潤)聚酯樹脂(F1190珠海飛揚)手感蠟漿(6000C路博潤)HDI異氰酸酯(TPA-90SB日本旭化成)混合溶劑(酯類苯類醚類烴類酮類等混合溶劑)
試驗配方
通過改變各原料的添加量樹脂極限化各原料之間的搭配比例進(jìn)行調(diào)整配方高耐候型手感彈性漆的試驗配方見表1
高耐候手感彈性漆制備
將聚天門冬氨基酸改性樹脂聚酯樹脂濕潤分散劑及一半的混合溶劑混合采用500-600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?分鐘
邊攪拌邊慢慢加入聚四氟乙烯蠟粉采用1200-1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘
采用500轉(zhuǎn)/分邊攪拌邊加入消光粉手感蠟漿彈性粉增硬耐磨助劑納米顏料手感助劑防沉漿采用1000~1500轉(zhuǎn)/分高速分散15~20分鐘
采用500轉(zhuǎn)/分邊攪拌邊加入流平劑催干劑以及剩余混合溶劑采用500-600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?-10分鐘即可|
高耐候手感彈性漆樣板制備
樣板選擇采用馬口鐵作為底材尺寸為150mm*
75mm*1mm采用純ABS塑膠板PS塑膠板和PC塑膠板分別作為底材尺寸均為80mm*65mm*2mm
底材處理先采用120#溶劑油將表面進(jìn)行清洗干凈馬口鐵采用2000目砂紙進(jìn)行打磨處理確保鋼材表面徹底清除干凈ABSPSPC底材在噴漆前先采用120#溶劑油進(jìn)行擦洗確保表面無脫膜劑油污等雜物
按規(guī)定將5個樣品采用混合溶劑按照油漆HDI異氰酸酯固化劑=101-2(重量比)進(jìn)行配比同時采用混合溶劑進(jìn)行稀釋劑溶劑添加量為5-10%左右
采用噴涂方式進(jìn)行涂裝干膜厚度控制在20-30μm采用80℃烘烤40min室溫條件下養(yǎng)護(hù)48h進(jìn)行性能測試
性能測試
測試項目檢測方法漆膜總厚度依照GB/T13452.2干燥時間依照GB/T1728附著力依照GB/T9286光澤依照GB/T1743韌性依照GB/T11185硬度依照GB/T6739耐沖擊依照GB/T1732耐酒精測試依照SS-00208耐RCA測試依照ASTMF2357-04冷熱沖擊依照MOTOROLA.INCG.7耐磨性測試依照SS-00208耐鹽霧測試依照GB/T1771耐候性測試依照GB/T1865執(zhí)行
結(jié)果與討論
檢測結(jié)果
按照上述的性能測試方法對實施例和市場對照樣品的漆膜光澤手感硬度不同基材的附著力耐乙醇性耐RCA冷熱沖擊耐候性能耐鹽霧性等進(jìn)行測試其試驗檢測結(jié)果與市場對照樣性能對比見表2
配方設(shè)計分析
以耐候性拉伸斷裂強度非常優(yōu)異的聚天門冬氨酸酯改性樹脂為主體原料拼用一定量的聚酯樹脂從而達(dá)到同時滿足于手感及耐候性要求
添加手感蠟漿手感助劑彈性粉和消光粉為一體達(dá)成一個具有非常肉厚滑爽的漆膜涂層加入蠟粉和增硬耐磨助劑共同達(dá)到手感及耐磨性能要求
A組份配合HDI型固化劑的B組份反應(yīng)速度比較快生產(chǎn)效率提升比傳統(tǒng)聚酯彈性漆要干的快不會存在不干粘手部分隱藏位置不干等異常現(xiàn)象|
結(jié)果討論
從開發(fā)試驗中分析在沒有補加聚酯樹脂前耐RCA耐乙醇性能不及市場對照樣后來拼用聚酯樹脂與增硬耐磨助劑后耐RCA及耐乙醇性能均優(yōu)越于市場對照樣
通過手感來分析采用聚天門冬氨酸改性樹脂具有非常優(yōu)異的彈性完全可以滿足于手感彈性漆的手感要求滑爽抗刮傷性能也非常優(yōu)異
通過QUV人工加速老化測試后耐候性能均大于1500小時說明此類型產(chǎn)品的耐候性能非常優(yōu)異并且通過耐候性測試后手感仍然非常優(yōu)異不會出現(xiàn)市場聚酯彈性漆掉漆掉粉回粘手感差的現(xiàn)象從而達(dá)到手感彈性漆的手感彈性長效化的目的
超耐候長效性手感彈性漆在馬口鐵純ABS塑膠板PS塑膠板和PC塑膠板等不同基材的涂裝樣板見圖1
結(jié)論
采用聚酯樹脂制作的手感彈性漆通過市場檢驗發(fā)現(xiàn)在市場各大超市銷售的涂裝有手感彈性漆的產(chǎn)品經(jīng)常出現(xiàn)回粘掉漆掉粉的現(xiàn)象證明其耐候性能不好本專利巧妙的采用耐候性能非常優(yōu)異的聚天門冬氨酸改性樹脂為主體制作的手感彈性漆具有非常優(yōu)異的手感彈性的同時又有非常優(yōu)異的耐候性能
通過近3年的市場驗證此類手感彈性漆生產(chǎn)的涂裝產(chǎn)品具有非常優(yōu)異的耐候性能客戶3年前采用此產(chǎn)品涂裝的產(chǎn)品見圖2和圖3在樣品展覽室里面仍然具有非常優(yōu)異的附著力手感性抗刮傷性以及耐磨擦性能受到客戶非常好的評價
作者江擁成都拜迪新材料有限公司四川成都
參考文獻(xiàn)
韓長日宋小平吳莉宇主編《涂料制造技術(shù)》科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社
化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編涂料與顏料2003(上)中國標(biāo)準(zhǔn)出版社
司航《有機化學(xué)原料》化學(xué)工業(yè)出版社
涂料與顏料標(biāo)準(zhǔn)匯編涂料產(chǎn)品專用涂料卷
《聚氨酯彈性體及其應(yīng)用》化學(xué)工業(yè)出版社
《高分子教材》第四章橡膠與彈性體材料