第五讲 粉末涂料用其他助剂-翁世兵 - 图文(9)

2019-08-31 18:08

抗静电剂按亲水基能否被电离可分为离子型和非离子型。如果亲水基电离后带负电则为阴离子型,反之带正电则为阳离子型。如果带有二个以上的亲水基而电离后又分别带有不同的电荷时则又分为两性离子型抗静电剂,若不电离则称为非离子型抗静电剂,不论其如何分类其作用原理基本相同,主要利用表面活性特征吸附空气中的水分,表面活性剂产生极化形成极薄的导电层,构成电荷泄漏通道。因此绝大多数的抗静电效果取决于化合物结构和环境的相对湿度。与吸湿机理相比,添加抗静电剂所产生的润滑作用而由此降低的摩擦系数在一定程度上也抑制了静电荷的产生。需要说明的是抗静电剂的添加量和高分子结构及使用环境相关,过多的导入会导致喷涂效率的降低甚至产生不吸附现象。

阴离子型抗静电剂一般有硫酸衍生物、磷酸衍生物和高分子量的阴离子型聚丙烯酸盐等。

阳离子型则有季铵盐类、烷基咪唑啉类等。

非离子型则有脂肪酸、醇、烷基酚的环氧加合物,胺类衍生物等。 在实际应用中绝大部分抗静电剂都属于阳离子型季铵盐类和阴离子磺酸衍生物,尤其是胺类的产品会对环氧体系产生催化作用或导致过烘烤黄变,同时过多的导入也会导致带电性降低从而影响吸附率。

现今市场上比较多的是季铵盐类产品,缺点是容易导致涂层黄变由于具有一定的加速性还会对流平产生一定的影响。但是作为综合性能好的产品,脂肪族衍生物也许是最佳的选择,比较具有代表性的有:Noveon的stat 308和cognis的texauart900及Jietonda的SA2483、SA2485系列等,SA2483和Noveon的s308是同一类型物质,这一类型的产品除了可以增加上粉率和减少屏蔽效应外还具有促进流平的功效,不黄变和没有催化性是其另一特征。

3.4.2 摩擦带电剂

摩擦带电添加剂是另一种形式的产品,由于在喷枪和工件之间存在着非常强的电场,因此静电涂装很难对拐角或凹槽处产生非常好的涂装效果,而摩擦带电喷涂可以较好地解决在类问题,因为摩擦枪(tribo gun)不产生很强的电压,不会在工件表面附近产生很强的电场以阻止带电粒子的飞入。摩擦枪喷涂主要是通过粉末粒子在管道中摩擦带电,对不同的树脂体系由于具有不同的带电效果,所以为了获得较好的带电率,我们在涂料配方或树脂中加入一定量的摩擦带电剂以

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提高摩擦带电效果。含氮化合物可明显改善摩擦带电性,比较典型的物质是受阻叔胺,如Jietonda的SA2486就是该物质,因此有些颜料甚至 ? -HAA都是有效地摩擦带电物质。为了避免含氮添加剂对含有环氧体系产生加速性,通常用受阴胺或胺醇类物质作摩擦带电剂,某些光稳定剂如(HALS)如Ciba-Geigy的Tinuvin144通常也用作摩擦带电剂使用。有时为了加强摩擦带电性,在配方体系中还加入少量高度分散的氧化铝粉末来增加摩擦带电效果。

3.5 抗表面划伤和增滑剂

它们的作用是提高光滑度,增强抗划伤、抗磨损性和防粘连性能,从而降低在加工和使用涂料制品时的机械损伤。

因为文献中对于这个概念有些含混,Verkholantsev给出了如下定义:滑爽是指低的表面摩擦阻力;抗表面划伤或损伤是指能够抵抗锋利或者坚硬物体的损害;抗摩损是指能够抵抗粗糙的或坚硬的物体的损害;抗粘连能力是指防止漆膜表面粘着的能力。Verkholantsev用下面的解释来完善上述定义:抗划伤能力依赖于硬度,如同一些弹性体都具有较好的抗划伤能力。抗擦伤能力隐含着抗划伤能力,但是它同时意味着防污能力。防粘连能力是指防止两个表面即使在压力下也不相互粘结。表面滑爽是指摩擦系数值低,和抗划伤能力一样,他们在一定程度上都可以通过加入相应的添加剂得到改善,其机理都是作为润滑剂。润滑剂可以在表面形成一种润滑油膜,填平由桥式微细凸起引起的粗糙表面。这就使物体可以在不造成机械损伤的情况下滑过表面。液态的润滑剂是指典型的低熔点石蜡或者硅树脂。而那些能在表面上形成固体保护膜的添加剂则具有更好的防擦伤、划伤和防粘结能力。

所有这些添加剂与基料仅部分溶解、不溶解或者是不相容的,它们在固化的时候迁移到漆膜表面形成连续的或者有时是非连续的涂层。

最常见的类型有聚乙烯蜡,改性的聚丙烯蜡,PTFE 和聚乙烯粉末的混合物(也称之为“聚氟化合物”)或者是特殊的硅树脂。低密度类型的聚乙烯与高密度的聚乙烯蜡相比更坚韧、可以提供更好的耐擦伤性能,但是高密度的聚乙烯粉具有较好的滑爽性。所有类型的聚乙烯添加剂在加量不超过0.3%(按粉末总量计)时都使粉末涂料具有重涂性。另外,因为漆膜表面难以润湿,还可以有较好的保光性,并能改善漆膜的耐污性和耐化学性能。而且它们还是防涂鸦涂料的一

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个重要组成部分,尽管基材树脂和交联密度也起着非常重要的作用。

改性的聚乙烯蜡可以提高抗擦伤能力,但不推荐作为增滑剂使用。聚氟化合物(聚四氟乙烯和聚乙烯蜡的混合物)不仅可以作为增滑剂,依据其聚乙烯的类型同时也可以提高抗划伤性能。聚乙烯蜡越柔软,固有的滑动越低,抗划伤性能越好。反之聚乙烯蜡的硬度越高,固有的滑动越高,但是摩擦系数越低,也就是说耐划伤性能不好。

Fischer-Tropsch 蜡,是一种分子式从C52H106 到C56H114的直链饱和碳氢化合物,是在一氧化碳氢化时得到的,在添加量<1%时也可以提高滑爽性。当要求漆膜的耐溶剂性能较高时可以使用Fischer-Tropsch 蜡和聚四氟乙烯的混合物。

Fischer-Tropsch 蜡可以被看作是高熔点的石蜡,因为分子量较低,因此与(改性的)聚乙烯相比具有更好的润滑性,在要求抗指甲划伤性较强时使用。

低分子量的羟基硅树脂有时也被用来提高抗划伤性能,其用量一般最高为0.5%。

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