涂料消光劑
涂料消光劑
能使涂料表面光澤明顯降低的物質(zhì)稱為涂料消光劑,其用量最大的是超微細(xì)合成二氧化硅,其次是微粉化蠟,鋁、鈣、鎂、鋅的硬脂酸鹽用量較小。此外,加入體質(zhì)顏料,提高顏料含量,添加不完全相容的樹脂組分以及用機(jī)械方法使涂層表面粗糙或表面壓花也可降低涂膜光澤度。涂料消光劑有時(shí)也叫消光粉。
1. 消光原理
關(guān)于涂膜的消光原理,一般認(rèn)為先在涂膜的表面形成微小的凹凸,該表面對(duì)入射光線形成漫反射。當(dāng)涂膜干燥時(shí),由于溶劑的揮發(fā),表面不斷收縮,使均勻分布其中的消光劑顆粒在表面形成極微小凹凸。
2. 消光劑的應(yīng)用
消光劑的應(yīng)用以家具和裝飾涂料用量最大,據(jù)德固賽公司統(tǒng)計(jì),在亞洲,家具和裝飾涂料所用的二氧化硅消光劑占總量的一半以上。
家具和裝飾涂料使用的樹脂多為聚酯、聚氨酯、據(jù)丙酸等,其光澤度高。使用微米級(jí)合成二氧化硅及少量微粉蠟,使光澤度降至50%~60%,提高了裝飾性,光澤度柔和,手感豐富,受到用戶的喜愛。從環(huán)保角度講,它符合人體的生理衛(wèi)生要求,不易造成人眼的疲勞。醫(yī)院和大型計(jì)算機(jī)房采用啞光地坪涂料,光線柔和,為創(chuàng)造安靜舒適的環(huán)境提供了有利條件。
大型招牌面板、交通標(biāo)志等需要抗閃爍的涂膜表面,一般使用啞光涂料,是為了安全的目的。軍事裝備和設(shè)施,如軍車、坦克、裝甲車、雷達(dá)和大型火炮等使用消光涂料是為了隱蔽保密安全。
為了增加涂層的附著力,有時(shí)采用啞光涂料,如汽車的底涂和中涂。另外,覆蓋不完美涂層,掩蓋其使用涂料缺陷及基材本身缺陷也是使用消光劑的目的之一。
二氧化硅消光劑
涂料消光劑應(yīng)該具備以下特點(diǎn):易于分散;消光性能好,低加入量就可以產(chǎn)生強(qiáng)消光性能;對(duì)涂膜的透明性干擾??;對(duì)涂膜的力學(xué)性能和化學(xué)性能影響小;在液體涂料中懸浮性好,能長時(shí)間貯存,不會(huì)產(chǎn)生硬沉淀;對(duì)涂料流變性影響小;化學(xué)惰性高。
微米級(jí)二氧化硅消光劑具備以上特點(diǎn),因而在涂料中用量最多。它化學(xué)純度高,不溶于水、各種有機(jī)溶劑和一般的酸、堿,只與濃堿和氫氟酸反應(yīng),化學(xué)惰性高。其折射率為1.46,與各種涂料用樹脂的折射率1.4~1.5接近,因而透明性好。用蠟處理的二氧化硅消光劑在貯存過程中不會(huì)在溶劑型涂料中產(chǎn)生硬沉淀。由于是多孔性物質(zhì),低加入量就可以產(chǎn)生強(qiáng)消光性。
微米級(jí)二氧化硅消光劑有三種類型,均為X射線無定形多孔物質(zhì)。其一為微米級(jí)沉淀水合二氧化硅,原級(jí)粒子呈鏈狀堆積。它是國內(nèi)外使用最多的一種,價(jià)格低,因?yàn)榱6刃?,用量較大,透明性較差,只適用于低檔及小部分中檔涂料,國外品牌以贏創(chuàng)德固賽公司(EVONIK Degussa)的ACEMATT® OK系列質(zhì)量最好,易于分散,且有蠟處理,不易產(chǎn)生硬沉淀。
另一種是微米級(jí)二氧化硅氣凝膠,其原級(jí)粒子形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),孔容一般大于1.5mL/g。國內(nèi)已有生產(chǎn),由于采用微米及亞微米級(jí)分級(jí)裝置,粒度分布窄,消光性和透明性與國外同類品種相當(dāng)。采用蠟處理工藝,長時(shí)間放置不會(huì)產(chǎn)生硬沉淀。國外代表性產(chǎn)品為格雷斯公司(GRACE DAVISON) SYLOID® C系列消光劑;INEOS公司Gasil 和HP系列消光劑。
第三種是氣相二氧化硅消光劑,以贏創(chuàng)德固賽公司(EVONIK Degussa)生產(chǎn)的最著名,ACEMATT® TS100 和TT600。其消光性能好,透明性佳,但是易于產(chǎn)生沉淀。
對(duì)于微米級(jí)合成二氧化硅的選擇,首先要考慮涂料品種,涂膜厚度,對(duì)透明性要求,是否防止硬沉淀等因素,選擇合適的品種牌號(hào)。
有機(jī)消光劑
概述:
PERGOPAK®是一種特殊的有機(jī)聚合物,在涂料行業(yè)中,可作為清漆及色漆的消光劑和閃光鋁粉顏料的定向劑。 其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),含0.6%的活性羥甲基可以在涂料樹脂成膜的過程中參與交聯(lián),促進(jìn)漆膜收縮聚集成均勻凹凸的表面而產(chǎn)生消光,同時(shí)也加強(qiáng)了漆膜的硬度和抗磨耗性。其不溶于有機(jī)溶劑和熱穩(wěn)定溫度高達(dá)200℃也使其無論在油性和水性體系中都可使用。
特征:
PERGOPAK®是一種具有高比表面積;低堆積密度的多孔性蓬松的粉末,是由平均粒徑為0.1-0.15um的基本粒子聚集成大約5-9um的團(tuán)粒。這就造成了較高的孔隙容積和極不均勻的顆粒分布,而這正是形成優(yōu)異的消光效果所應(yīng)具備的兩個(gè)重要因素。這些顆粒的幾乎完美的球形所產(chǎn)生的結(jié)果,與更接近于針狀的二氧化硅相比,不會(huì)對(duì)涂料的流變性能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的影響。使用二氧化硅產(chǎn)生較高的消光效果是與大幅度增加體系粘度和觸變性為代價(jià)的,而在大多數(shù)情況下,過分的觸變性是不受歡迎的。
在消光效果顯著的同時(shí),它具有如下優(yōu)點(diǎn):
* 對(duì)涂料的粘度和流動(dòng)性影響非常小,容易分散
* 除適合于溶劑型體系外還特別適合于水性體系
* 透明度高(折光指數(shù)D20=1.607)不吸收紫外線,特別適合于UV固化體系,
* 漆膜柔和適目,有彈性,并有柔質(zhì)手感,適合于皮革制品和轎車內(nèi)飾的涂裝
* 對(duì)漆膜的附著力、柔韌性和抗撕裂耐磨耗有實(shí)質(zhì)性的幫助
尤其是:
不反射紅外光,特別適合做為偽裝涂料的消光劑
用于金屬閃光漆除了提高閃爍剔透感外,還可改善層間附著力和重涂性問題
物化性能:
項(xiàng)目單位 化學(xué)成分 脲素甲醛的醇醛縮合物形狀 近似于球型真密度g/cm31.47本體堆積密度kg/m3約80包裝密度kg/m3約 200比表面積m2 /g (BET)14 – 22吸油量cm3 /100g約310熱分解溫度°C> 220折光指數(shù) 1.607PH值 8 - 9.5固體份%> 83儲(chǔ)存時(shí)間年> 1
粒徑:
激光衍射法 (um)PERGOPAK M3 PERGOPAK M4 PERGOPAK M5PERGOPAK M6d 50 6 – 8.5 5 – 7 3.5–6 ≤ 3.5d 90 15 – 19 12–15.5 9.0–12.5 ≤ 6.5d 100 ≤ 36 ≤ 30 ≤ 18
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