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聚乙烯蜡小编分析涂料树脂的相溶性探讨(二)

返回列表 来源: 发布日期: 2019.02.27

涂料是我们常用的一种材料,前一篇文章我们聚乙烯蜡小编提到了涂料树脂的部分相容性的探讨,本文为第二篇。

3  提高共混树脂相容性的方法 

改善共混树脂的相容性对于提高涂枓的性能和开发新型涂料产品是十分重要的,同时不同的工艺条件会严重影响共混的效果,因此要对性能进行检测和结构表征,i其中需要对干燥漆膜作形态学观察。 

对聚酯/氨基/有机硅杂化树脂涂料的组成对漆膜抗划伤性及表面硬度的影响研究,为了提高聚酯/氨基树脂与有机硅树脂的相容性,先对有机硅树脂水解,使有机硅上的烷氧基变成羟基,有助于与氨基树脂反应。 

从扫描电镜(SEM)对漆膜形态观察(见图3),可发现不含有机硅的聚酯/氨基漆膜,是均相体系, 加入有机硅后出现连续相和分散相,含量低于12.4wt%时,有机硅相的粒径在1μm以下,含量进一 步增加,有机硅粒径也增加。同时可看出,有机硅在聚酯/氨基连续相中分散均匀,在低于12.4wt% 时有良好的相容性。结果得出,当有机硅含量为11.4wt%时,由于有机硅树脂存在于漆膜的表面,可以提高漆膜的抗划伤性能。


不同有机硅含量涂料漆膜的形态


图3  不同有机硅含量的聚酯/氨基/有机硅涂料漆膜的形态

接枝共聚是提高树脂相容性的有效方法。不相容的两种树脂,如采用接枝方法,在一种树脂的分子上接枝另一种树脂,可以有效的防止相分离,并可用于制备水性涂料。 

丙烯酸(酯)混合单体存在下,使用自由基引发剂,与不饱和聚酯树脂接枝反应,得到不饱和树脂/丙烯酸树脂接枝共聚物,经加胺成盐,可制备水分散体涂料。从DSC测定可呈现有二个玻璃化温度,但SEM(扫描电镜)对漆膜试样观察,发现具有极好的相容性(图4)。同时具有良好的漆膜物理性能。

图4 不饱和聚酯接枝丙烯酸涂料涂膜的SEM形态

图4   不饱和聚酯接枝丙烯酸涂料涂膜的SEM形态

聚酯-酰胺结构的超支化聚合物,与聚氨酯预聚体反应,得到两相结构的杂化涂料,同时可制得水分散体,从SEM可清楚观察到连续相和分散相,见图5。分散相的粒径约为50nm,可见具有极好的相容性,并可获得良好的漆膜性能。

图5 聚酯-酰胺超支化聚合物接枝聚氨酯SEM形态

研究过聚酯-酰胺超支化聚合物端基与聚乙二酵甲醚(平均分子置550)反应,得到接枝聚合物 。SEM观察同样可看到两相结构,见图6,分散相粒子也约为50nm。亲水性的聚乙二醇与疏水性的聚酯是不相容的,但通过接枝可以很大程度提高其相容性,防止进一步分相。

图6 超支化聚酯-酰胺接枝聚乙二醇SEM形态

利用类似的方法,在超支化树脂端基接枝氟碳化合物,得到一种聚酯/氟碳杂化树脂,从DSC测定有二个玻璃化温度,可见是部分相容的多相体系,得到的漆膜具有良好的物理性质,并提高了漆膜的疏水性。

图7 氟碳接枝超支化树脂DSC图


提高不同树脂间的相容性还有多种方法。在涂料树脂制备或配方中,可利用加入增容剂(涂料助剂)来提高相容性,它是一种界面剂,结构中两头分别亲不同的二种树脂,使一种树脂很好地分散于另一树脂中。使用不同类型的固化剂,使二种树脂分别交联,形成互穿网络树脂,得到多相结构,可避免进一步相分离,从而获得性能上正协同效应,提高涂料的物理性能。 

4  结语 

涂料科技的发展为涂料产品质量与性能的提高提供结实的基础。近些年来,在涂料基础研究上取得了跳跃式的进步,主要表现在从性能要求出发,进行合理的分子设计;应用现代的仪器设备对结构作表征,深入了解结构与性能的关系:从材料科学的角度,研究干燥漆膜的物理性质,如静态与动态的粘弹性、表面抗划伤性、防腐蚀性以及光性能和电性能等等,势必推动涂料产品的开发与性能的提高。

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