万向平台{香格里拉}注册登录方法，摘要,通过对树脂、助剂和固化剂进行筛选,获得了适用于塑料基材的溶剂型双组分聚氨酯柔感涂料配方。测试了涂膜的各项性能。结果表明,该双组分柔感涂料具有附着力佳、手感细腻滑爽、抗划伤力强以及优异的耐腐蚀等性能。讨论了柔感涂料施工过程中常见的问题及其解决办法。

　　目前,塑料基材消费品都在广泛采用柔感涂层,例如汽车内饰件(仪表盘)、手机外壳、电脑部件(鼠标、U盘等)、手提电脑、MP3外壳以及许多其他的电子消费品。柔感涂料能赋予灰暗冰冷的塑料底材以温暖、华美及皮革般的外观和柔感。因此,柔感涂料迅速流行。而在柔感涂料的原材料以及技术方面,拜耳材料科技处于领先地位。

　　作者简介,周荣华,1979–,,男,江西新余人,本科,工程师,主要从事工业漆、耐高温漆、桔纹漆、塑胶漆、皮纹漆、摩托车漆、汽车漆和UV漆等涂料的研究开发工作。

　　柔感涂料又称橡胶涂料,主要是双组分溶剂型产品,一组分是带羟基的直链聚酯树脂或带羟基有少许支链的改性聚酯树脂,另一组分是异氰酸酯类固化剂,一般是HDI三聚体型或缩二脲型。而溶剂型单组分柔感涂料、UV固化及水性柔感涂料,由于其性能及价格问题,在中国市场上应用较少。

　　要使聚氨酯涂料具有高度弹性,则其结构必须是由线型长链大分子组成(分子量范围在几百至几千的各种类型树脂均不能呈现出高弹性),并具有适度的交联(或称硫化)。线型大分子间存在弱的分子间力,在常温是柔顺无规线团,能够移动或转动。在柔性链段之间需要有短的刚性链段,可用以下结构式表示,

　　上式中,短节的二元醇(G)所生成的氨酯链段呈刚性,在分子间形成了较强的氢键,可起到弱的交联点的作用,而长链部分的链段较柔软。刚性部分的数量决定涂膜的硬度和高温性质,柔软部分的数量决定涂膜的弹性、低温性质、耐水解性和耐溶剂性。

　　VFS-230高速分散机,常州自力化工机械有限公司,303A-2电热鼓风干燥箱,南京安铎贸易有限公司,DL-302A型调温调湿箱,上海浦东荣丰科学仪器有限公司,双角度光泽仪,上海华岩仪器公司,MS2671A耐压测试仪,无锡昌林自动化科技有限公司,MS2671A(B)型耐压测试仪,扬州茂盛电器厂。

　　由于催干剂在整个配方中的用量非常少,为了准确控制其使用量,一般要先将催干剂用溶剂稀释成一定比例的浓度,即w(二甲苯)=99.0%,w(T-12)=1.0%。

　　先用二甲苯溶解浸透弹性粉5070D,然后依次加入丁酯、二丙酮醇、环己酮、消光粉TS100、手感弹性浆558和防沉剂201,均匀分散至细度满足要求,接着加入弹性树脂1652、670BA,分散均匀,最后加入流平剂BYK-306和催干剂T-12,分散均匀,用200目滤网过滤。

　　羟基树脂与异氰酸酯固化剂发生交联反应形成聚氨酯,而为了便于添加,需用溶剂将固化剂配成一定的比例,即w(N3390)=80.0%,w(醋酸丁酯)=20.0%。

　　稀释剂作为成膜聚合物的介质,既可溶解聚合物,还可调整涂料的黏度及流变性,以适应涂装。它对成膜质量(如涂膜性能和外观)有重要的影响。溶剂的选择主要取决于其溶解能力、沸点、挥发性、黏度、表面张力、闪点、毒性和价格等。稀释剂参考配方如下,

　　先用白电油或异丁醇清除工件表面的油渍,然后按照m(柔感涂料)∶m(固化剂)∶m(稀释剂)=(8~

　　10)∶1∶4的比例配制涂料,喷涂黏度调整为15~21s(涂-4杯),气压控制在3~4kPa,正常枪法喷涂,涂

　　层干膜厚度控制在35~40µm左右。喷好工件后,风干15~20 min,然后在70°C条件下干燥30 min或自干24h。

　　根据GB/T 1768–2006《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》 ,负载1 kg,距离25 mm, 以每分钟30个来回的速度摩擦, 8 min后观察漆膜是否透底。

　　根据客户要求,用碎布沾99.8%的酒精,负载500g,在1 cm2的测量面积上来回擦试200次,观察漆膜是否透底。

　　根据HG/T 3330–1980(1985) 《绝缘漆漆膜击穿强度测定法》 ,用MS2671A(B)型耐压测试仪检测,观察是否有火花或报警现象。

　　按标准GB/T 1740–2007 《漆膜耐湿热测定法》 ,用DL-302A型调温调湿箱测试样板,让样板连续48 h 暴露在85°C、湿度为85%的环境中,观察漆膜有无起泡、脱落和失光现象。

　　按照GB/T 1763–1979 《漆膜耐化学试剂性测定法》 ,用35%NaCl浸泡24 h,观察有无脆料、尖锐断裂声及断面有无明显腐蚀等现象。

　　在正常生产过程中, 内应力是不可避免的。所以需要测试柔感涂料对PC塑胶材料的适用性,以内应力2000PSI作为测试标准。

　　(1)将具有2000 PSI内应力的PC塑板在柔感涂料内浸泡10 min,观察有无龟裂变形现象。

　　(2)将柔感涂料喷涂在具有2 000 PSI内应力的PC塑板上,于室温下自然干燥,观察塑板有无龟裂变形现象。

　　(3)将柔感涂料喷涂在具有2 000 PSI内应力的PC塑板上, 10 min内将温度提升到71.1 °C,观察塑板有无龟裂变形现象。

　　目前,常用的弹性树脂一类是带羟基的直链聚酯树脂, 另一类是聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂。两类树脂产品对比,直链型聚酯树脂价格便宜,性价比较好,而改性聚酯树脂价格相对较高,但在某些主要性能(如手感,耐刮伤性)方面超过纯聚酯树脂。本文对拜耳1652、 670BA,长润5800-X-70和国产HP-156、HY-1080树脂进行了对比试验,结果见表1 。表1表明,拜耳1652、 670BA具有更好的柔感,故选之。

　　HP-156 带羟基直链聚酯 中 良 中HY-1080聚氨酯弹性体改性聚酯 中 良 中1652 线性结构聚酯多元醇 优 优 优670BA 微支链结构聚酯多元醇 优 优 优5800-X-70 饱和聚酯树脂 良 良 良

　　TDI类固化剂的刚性较强, 固化后涂膜较硬,手感较差,且不耐黄变,一般不采用。 固化剂一般选择HDI型产品。在弹性柔感涂料领域里, 以HDI三聚体为固化剂所得涂膜比缩二脲型稍硬,但其可施工时限更长,并且三聚体产品黏度低,更适宜制造高固含量产品。需要注意的是, HDI型固化剂容易吸水受潮,使异氰酸根的浓度降低而影响涂膜干燥时间,所以应尽量使用新鲜的固化剂。表2对比了几种常用固化剂在柔感涂料中的应用效果[m(树脂) ∶m(固化剂)=10 ∶ 1] 。

　　另外,消光粉的分散也很重要。分散是解聚,润湿,均匀分布和稳定颗粒的过程,一般可用高速搅拌装置来实现。在适中的黏度下,通常高速分散15~25 min 即可。应避免分散温度超过50°C。为了达到理想的分散效果,应使容器中的液体保持适当的旋涡状, 良好的分散状态是浆体呈旋涡状并刚好能看到搅拌叶的中心部位。而且,搅拌叶不应在容器的正中部,浆叶周边速度应调节至5~6m/s。

　　需特别注意的是, TS100加入树脂和溶剂中后,整个体系是透明的,此时不要认为TS100已分散好,仍需要按上述方法进行分散。消光粉的良好分散对涂料的沉降性有重要影响。具有良好防沉性的弹性柔感涂料,一般储存2周至2个月不沉淀或只有少量“软”沉淀(手摇即可再次分散) 。

　　催干剂的选择主要有二月桂酸二丁锡(DBTDL)型。不同公司的锡催干剂的催干效率不同。试验中,选择美国气体公司的T-12,用量在0.05%~1.00%,即可保证涂料的施工时间在2~6h左右。如果锡催干剂加量少,那么反应速度慢,在一定时间内柔感涂料与固化剂不能充分反应,使涂膜变软,耐刮伤性变差。

　　是圆球状,平均粒径为7μm左右,具有良好的分散性。它分散到树脂中呈乳白状,透明度比消光粉稍差,在弹性柔感涂料中主要起增强肉厚感和爽滑感的作用,

　　在弹性柔感涂料中,消光粉的选择很重要,不同的消光粉对柔感影响较大,市售的消光粉种类繁多,表3对比了几家公司生产的消光粉的消光效果及应用于柔感涂料中的柔感效果。从表3可知,选择Degussa

　　加入流平剂可以改善涂膜的流平性,提高光泽,防止缩孔、鱼眼、橘皮等现象的产生,并可提高涂膜的抗划伤性能,赋予底材很好的润湿性。表4对比了几种流平剂(w=1%)在柔感涂料中的应用效果。由表4可知,BYK的聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液BYK-306

　　和帝司巴隆的丙烯酸聚合物L-1982流平剂在添加量为1.0%时,漆膜的表面柔感和流平性效果优良。

　　CYC-358 丙烯酸酯共聚物 良 良BYK-306 聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液 优 优BYK-354 聚丙烯酸酯溶液 良 良L-1982 丙烯酸聚合物 优 优

　　涂料在储存过程中会或多或少发生沉降而积块,导致使用时不易分散。防沉剂的触变效果可以在一定程度上减少上述情况的发生。防沉剂的主要成分是聚乙烯蜡浆或聚酰胺蜡浆。通常以聚酰胺蜡浆的触变效果更明显,但其分散性相对差一些。选择德谦的

　　溶剂的溶解度参数与树脂尽量不要相差太大,否则会对涂膜产生不良影响。若溶剂的溶解力太强,则会腐蚀底材而引起烧焦现象。此时,可用DIBK、DAA、MIBK、ACE等溶剂调节溶解力。不同的溶剂种类引起柔感涂料分水和沉淀现象不同,如果选择与弹性树脂相溶性不好的溶剂,如苯类、烃类和DAA等,就会造成严重的分水和沉淀现象。另外,溶剂的挥发速度也会影响到涂膜的流平。如DIBK、DAA和PMA对涂膜的流平起正面作用,而乙酯、 甲苯和丙酮则相反。由于柔感涂料是聚氨酯类产品,要求溶剂一定要不含水。如果溶剂含水,则固化剂会与水发生反应而消耗

　　耐酒精 好, 200次无透底现象耐汽油(90#汽油) 无起泡,无变色,无脱落耐高压性能 无火花或报警现象抗压变形测试 塑胶板无龟裂变形现象耐高温高湿性(72h) 无龟裂、脱漆、起泡、变色、变形等现象耐腐蚀性 无脆料、尖锐断裂声,断面无明显腐蚀柔感效果 手感光滑细腻柔软重金属含量测试 6项重金属含量达标

　　掉一部份,从而导致涂膜不干、变软、耐刮伤性变差及反应时间延后。通常,柔感涂料与固化剂、稀释剂混合后,应在10 min之内施工完。 10 min后,涂膜就会难于干燥。如果有此种现象,则可证明溶剂中的水分含量超标了。在溶剂种类的选择方面,最好选酯类和醚酯类(如乙酯、丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和乙二醇醋酸酯等) ,而不用乙二醇单丁醚,也可选择MIBK、MEK、 CYC、 DAA和DIBK等溶剂。

　　用该配方生产的柔感涂料对各类塑胶材料的附着性极佳,有良好的防沉降性,作业性佳,喷涂时溢涂料与飞尘的状况不太明显,属慢干型涂料,配合烘烤可适合大量生产。需要注意的是,该柔感涂料需密封保存,并保证施工过程无水分渗入。另外,如果涂料表面结块,不要搅碎,须用粗滤网将结块滤掉。每次喷涂后,须选择配套的稀释剂来清洗设备。如果先使用了其他类型涂料,那么在喷涂柔感涂料前,须用柔感涂料配套的稀释剂冲洗喷涂设备。与固化剂混合后,须在6h内用完。喷涂环境必须清洁干净,并有良好的通风设施,否则涂膜表面会沾上尘粒。柔感涂料在制造、施工的过程中,碰到的常见问题及其解决方案见表6。

　　漆膜不干 溶剂含水过多 用聚氨酯级溶剂漆膜干后耐刮差 固化剂量不够 增加固化剂的量漆膜发白, 出现龟裂 消光粉过多 减少消光粉涂料可施工时间短,黏度变大 催干剂量过多 适当减少催干剂

　　漆膜软触感不好,硬滑 固化剂量多 增加树脂用量或减少固化剂用量漆膜太软,耐刮差 固化剂量少 减少树脂用量或增加固化剂用量底材烧焦 溶剂太强,底材不纯或为AB S底材 更换合适的溶剂漆膜对底材无附着力 底材抗溶解力太强 选择合适的底漆

　　开发和研制的溶剂型双组分聚氨酯柔感涂料,其涂膜在35~40µm的厚度下, 即可提供良好的柔感效果。干燥后的涂层具有附着力佳、手感细腻滑爽、抗

　　划伤力强及优异的耐腐蚀等性能。该涂料施工简单,适合大批量生产,可广泛应用于塑料基材等消费品。

　　上海荣格展览有限公司与荣格贸易出版公司于8月20~21日在广州联合举办了“第二届紫外光固化涂料及涂装技术研讨会──消费电子、通讯、电脑产品”。约150名涂料行业专家、典型用户及供应商代表出席了此次会议,并聚焦涂料行业的热点话题展开讨论。

　　会上,首先由上海荣格展览有限公司总裁马国熙(Michael Hay)先生致开幕辞。他认为,紫外光固化涂料在中国有着美好的市场前景,而中国也是全球市场中发展最快的市场之一。未来五至七年内,紫外光固化涂料的年平均增长率将达到8%~13%。

　　本次研讨会上,首位演讲嘉宾是来自珠海出入境检验检疫局检验检疫技术中心的靳贵英博士。她为参会企业及代表们介绍了REACH法规的重点内容、对高关注物质的详解, 以及企业的应对措施等。

　　在原材料创新方面,会议组织方邀请了多位专家介绍其最新研发成果。其中,沙多玛广州公司的吴刚强博士带来了题为“应用于UV涂料上的创新原材料”的报告,涉及笔记本电脑所用的最新涂料配方。拜耳材料科技公司沈丽芳博士则为大家介绍了消费电子品的UV涂料解决方案, 以及拜耳公司在UV涂料上的最新研发成果。用户代表庞来兴博士来自广州博兴化工公司,他讲述了研发UV固化树脂的心得和应用经验。此外,北京英力科技的闫庆金博士介绍了光引发剂的发展趋势。来自格雷斯中国的曾春龙先生阐述了消光剂在UV固化涂料中的应用,并提出了选用消光剂的技术建议。而深圳职业技术学院的刘红波博士则以全新的角度,前瞻性地探究了纳米技术在紫外光固化涂料中的应用。

　　武汉材料保护研究所的周雪松先生他展望了紫外光固化水性涂料的发展前景,并提出将乳液聚合技术与紫外光固化技术相结合,合成出丙烯酸胶乳型的紫外光固化水性涂料。随后, 中海油常州涂料化工研究院光固化组的高级工程师王坚先生介绍了水性UV涂料在塑料上的应用。

　　最后一位演讲嘉宾是伍松先生,现任湖南松井化学技术有限公司技术经理。会上,他介绍了紫外光固化真空镀膜涂料在电子领域的应用。

　　会议期间还穿插了3个专题讨论,如何更好地利用单体和齐聚体,通过震动耐磨测试的技术难点,控制镀膜厚度及底面漆的配合。来自摩托罗拉公司、三和国际的用户代表分别在会上做了发言。他们提出企业在实际生产中遇到的技术问题,请在座专家分析、答疑。最后,用户代表们还表达了他们对涂装工艺的改进要求, 以及对未来涂装技术发展的期望。