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工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討
2019年10月16日    閱讀量:1817    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿


0  前 言
隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高,工程塑料產品已經迅速進入了人類生活的方方面面,成為一種不可缺少的重要材料。與傳統的金屬(合金) 、木材、混凝土等材料相比,工程塑料有著得天獨厚的優良品質,比如密度可大可小、質地可硬可軟、可控制阻燃性、易加工成型、易回收再利用等。


因此,工程塑料已被廣泛應用于建筑、家具、管道、體育設施等許多方面,成為材料領域的一支生力軍中國建材網cnprofit.com。工程塑料涂料是隨著工程塑料的發展和廣泛運用而產生的一種相對特殊的涂料,它的使用有較強的針對性。與一般的金屬、木材、混凝土材料用涂料相比,它有著較大的不同。目前,以丙烯酸樹脂為基料的塑料涂料,得到廣泛的應用與發展。因為丙烯酸塑料涂料成本相對低廉,性能優良,成為一般塑料用涂料的首選。本文研究的是以丙烯酸樹脂為基料的塑料涂料的配制與性能分析。

1  實驗部分
1. 1  清漆的配制
清漆主要包括樹脂和溶劑兩大部分。
1. 1. 1  樹脂的選擇
樹脂的性能直接決定了成膜性,在選擇樹脂時,先使用一種參考溶劑作為樹脂的溶劑,通過比較不同的樹脂配成的清漆的成膜性能來選擇合適的樹脂。表1 為幾種不同型號丙烯酸樹脂的相關參數和性能。從表1 可見,針對同一種參考溶劑,L F - 1117的性能明顯要優于其它兩種樹脂,因此選擇L F -1117 做為配漆的樹脂。
工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com
 注:質量分數
1. 1. 2  溶劑的選擇
前面選擇樹脂時所用的參考溶劑,雖然配出的清漆的效果不錯,但仍有改進的空間。溶劑的選擇一般參照溶解度參數來進行。即溶劑的溶解度參數要盡量接近于所溶樹脂的溶解度參數(相似相溶原理) ,而與待涂的塑料基材的溶解度參數相差較大(以避免溶解基材) 。表2 為一些常用的配漆用溶劑的溶解度參數。
工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com
 對參考溶劑進行多次優化配方,得出以下兩種混合溶劑,其效果令人滿意(見表3) 。
工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com
從表3 中可以看出,這兩種混合溶劑與基材ABS的溶解度參數相差較大,而與待溶的樹脂的溶解度參數相差較小,符合塑料涂料的配漆原則。用樹脂L F - 1117 和溶劑Ⅰ( Ⅱ) 配制出來的清漆,在常溫下成膜,色澤光亮(光澤> 90) ,流平性好(無起皺現象) ,附著力也能符合要求,干燥后不出現涂膜開裂和脫落的現象。以上說明樹脂和溶劑的選擇已滿足要求。
1. 2  色漆的配制
色漆配制中要考慮和優化的有顏料、填料和助劑。下面通過實驗來逐一優化和討論。
1. 2. 1  顏料
顏料的選擇主要由成品漆需要的顏色來決定,因本次實驗要求是黑色塑料漆,故選用性價比好的細微的炭黑作為顏料。表4 為炭黑用量與涂膜外觀的關系。
工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com
通過實驗,顏料炭黑選擇用量為6 g 比較合適。
1. 2. 2  填料
選用顆粒細微的滑石粉( 白色, 密度217 ~218 g/ cm3 ,分子式: 3MgO·4SiO2 ·H2O) 作為填料。填料的加入主要起填充樹脂微粒之間的空隙、調節固含量、顏基比的作用。
表5 為滑石粉的用量與涂膜外觀的關系。
工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com
實驗發現滑石粉無論加入多少,均會出現細微的顆粒,隨著加入量的增加,會出現光澤變差,黏度增大的現象。滑石粉的用量以8 g 為宜。
1. 2. 3  分散劑
在涂料的配制過程中,要用到一系列的助劑,如分散劑、流平劑、成膜劑、防沉淀劑、消泡劑等。分散劑決定整個涂料體系的分散狀況。如果分散劑不適合,就會出現諸如久置易分層、涂層細度不一、成團等現象。分散劑的選擇一般考察分散劑與樹脂的相容性,實驗中樹脂∶分散劑質量約為9∶1 ,然后觀察體系透明狀況,氣泡的多少,以及顏色等因素。如果分散劑與樹脂相溶后無色透明,而且氣泡少,則說明此種分散劑是適用于以這種樹脂為基料的涂料。表6 為不同類型分散劑與樹脂的相容性。

工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com


 從表6 可看出,較適宜的分散劑為929 。
1. 3  塑料涂料的配方及工藝流程
通過上面一系列實驗的選擇和優化,塑料涂料的配方為樹脂30 g、溶劑40 g、炭黑6 g、滑石粉8 g、分散劑018 g、流平劑017 g 及消泡劑012 g。塑料涂料的配制工藝流程與普通涂料的配制流程基本相似,其主要步驟如圖1 。
工程塑料涂料的配制,概括了塑料涂料的特點和功能。通過實驗對其中一種用途廣泛的塑料涂料的配方進行探討 中國建材網,cnprofit.com

2  結 語
塑料涂料的配制一般要遵循普通涂料的配制原則,如樹脂要與溶劑的溶解度參數相近,滿足相似相溶的原則;分散劑與樹脂的相溶性要好,這樣才能在整個體系中起到較好的分散作用。塑料涂料也有其特殊性,例如涂層的底材本身也是樹脂,這就要防止溶劑會溶解底材,因此在選擇溶劑時要考慮溶劑與底材的溶解度參數之差要大的問題。


工程塑料涂料的配制
陳 健,文秀芳,皮丕輝,田 勇,程 江,楊卓如 (華南理工大學化工學院,廣州510640)

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