data-full-width-responsive="true"> 卷材涂料老化性能的影响因素王利群, 吴奎录, 冯春苗, 李大鸣(中海油常州涂料化工研究院, 江苏常州213016)0 引 言预涂卷材涂料经济环保, 符合当今社会经济发展的需要,因而应用越来越广泛。随着技术的不断进步, 其应用领域已扩展到家电、装饰、家具等, 但其最主要的应用领域还是建筑业,大量的是外用卷材, 要求具有持久的美观装饰和保护性能。工业上通常采用暴露试验即人工加速耐候试验(氙灯老化、UVA、UVB曝露试验)或天然暴晒试验方法来考察涂层的耐久性。本文通过人工加速耐候试验方法( QUV- B) 研究了基料树脂、颜料和助剂对卷材涂料老化性能的影响因素。1 实验部分1 1 原材料及仪器间苯二甲酸( IPA, 99 5% )、对苯二甲酸( TPA,995% )、苯酐( PA, 995% )、己二酸( ADA, 99 5% ): 工业级; 环己烷二甲酸( CHDA): 进口; 二甲苯、二月桂酸二丁基锡:化学纯; 有机硅中间体: 道康宁公司; HY- C- 02 卷材专用稀料: 江苏鸿业涂料公司; R - 706 二氧化钛: 金红石型, 杜邦;Lonm an 996二氧化钛: 金红石型, 龙蟒; TS- 6200二氧化钛: 金红石型, 杜邦; Cym e l 303氨基树脂: 氰特公司; T inuv in 5060UV吸收剂: 汽巴精化; BYK - 450、酸催化剂: 毕克公司; EFKA -3777流平剂: 毕克- 埃夫卡公司; HY - C - 101淡黄聚氨酯底漆: 江苏鸿业涂料公司。磁性测厚仪M ikrotest : 毕克加特纳公司; 刮棒: 翁开尔上海国际贸易公司; WE202 - 2 型电热干燥箱: 国产; 高温烘箱: 澳大利亚; 电子天平: 国产; GFJ- 0 4高速分散机: 上海现代环境工程技术有限公司; 实验室小型砂磨机: 上海赛杰化工设备有限公司; 紫外光老化机( QUV /SE) : 翁开尔上海国际贸易公司; 镜向微机光泽计WGG - 20 /60: 上海杰颖电子技术有限公司。1 2 实验方法1 2 1 聚酯树脂合成在装有搅拌、温度计、回流冷凝器、分水器的三口烧瓶中依次加入酸类单体、醇类单体、回流二甲苯和有机锡, 慢慢升温至120c 左右, 开动搅拌, 继续缓慢升温至140c 左右开始回流脱水, 以3 h左右缓慢升温至200c , 保温反应1 h后, 以1 h 左右时间升温至220c , 在此温度保温反应至酸值 3 m gKOH /g, 降温至120c 以下, 加入HY- C - 02稀料制备聚酯树脂。1 2 2 硅改聚酯树脂合成聚酯树脂中加入有机硅中间体、有机锡和适量溶剂, 慢慢升温至170c 左右开始反应, 回流分出甲醇, 继续升温反应1~ 2 h, 升温至180c 左右, 取样观察树脂的透明性和凝胶时间, 树脂透明且凝胶时间 2 m in, 降温出料得到有机硅改性聚酯树脂。1 2 3 配漆在一洁净烧杯中加入基料树脂、二氧化钛和适量HY - C- 02稀料用高速分散搅拌均匀后, 倒入实验室用小型砂磨机中, 加入适量锆珠, 研磨分散到刮板细度 15 um, 出料, 得到分散好的色浆。在上述色浆中加入其余基料树脂、交联树脂Cym e l 303、固化催化剂BYK - 450、流平剂EFKA - 3777和适量HY- C - 02稀料, 高速分散搅拌均匀得到白色面漆。1 3 检验方法1 3 1 制板将10 cm* 6 cm* 0 4 mm 的黄石镀锌板洗净, 用铬处理液处理; 在150c 烘1 m in干燥后取出, 用10 刮棒刮涂HY -C- 101淡黄底漆, 烘干, 用20 刮棒刮涂面漆, 烘干。炉温: 330 烘烤时间: 29~ 30 s; 板温: 224~ 232c 。干膜厚: 5~ 6 um (底漆) + 12~ 13 um (面漆)。1 3 2 检验方法QUV- B 试验条件: 313 灯, 模式I 为60c 不加冷凝水4 h; 模式% 为50c 加冷凝水4 h;I +II 为1个循环。用光泽计测量60光泽, 观察其老化试验过程中的变化。2 结果和讨论2 1 不同类型基料树脂的老化性能将不同类型基料树脂配制白漆并制板, 对比其老化性能( QUV - B)的差异。结果如图1。图1中, FEVE 是无锡力同化工生产的含氟共聚物树脂WF- J 311, PVDF由三爱富公司提供, 耐久型聚酯和硅改性聚酯均为常州涂料化工研究院自行开发的树脂(均加有树脂总量3%的汽巴公司的T INUV IN5060UV吸收剂), 耐久型聚酯全部由饱和单体( 不含双键) 制备, 硅改聚酯树脂是在耐久型聚酯基础上进一步以有机硅单体改性制备。
图1 不同树脂体系面漆的失光趋势由图1中结果可以发现, 自制耐久聚酯和硅改聚酯白漆的QUV- B 试验结果基本相当, 在加入适量的UV 吸收剂后,耐久型聚酯和硅改性聚酯白漆也可以具有相当好的老化结果, 甚至稍优于含氟共聚物树脂, 但比PVDF还是差一点。氟碳树脂的老化性能的确相当好, 特别是PVDF, 试验2 000 h几乎不失光。有趣的是, PVDF树脂白漆在试验刚开始阶段, 光泽还有所下降, 但到试验至一段时间( 1 500 h以后)又开始明显提高。这可能是由于PVDF树脂在配漆时加有一定量(不超过树脂总量的30% )的丙烯酸树脂作为分散剂, 丙烯酸树脂的老化性能要比PVDF差得多, 涂膜刚开始的失光正是由于这部分丙烯酸树脂的降解而引起。
