浅谈分散剂在环氧体系中的应用

前言

环氧体系在防腐涂料、工业涂料、地坪以及电泳涂料是非常重要的树脂体系。具有高强度、耐磨损、耐化学性好的优良性能。环氧地坪具有无接缝、质地坚实、耐药品性佳、防腐、防尘、保养方便、维护费用低廉等优点。防腐环氧底漆具有其他树脂体系不具有的超强防腐性能。水性环氧电泳涂料在汽车涂层以及五金部件的防腐领域都在广泛的应用。

目前存在的问题:无论溶剂型、无溶剂或者水性环氧体系中由于环氧基团和胺类固化剂的影响都会不同程度的发生各种问题。如:环氧涂料的储存都会有粘度变高和浮色的问题,特别是当加入固化剂后体系会剧烈增稠和严重浮色。这里我们根据其特殊性设计了三个不同结构的分散剂,进行了深入一些的研究。

市面上最常见的分散剂主要有聚氨酯聚酰胺聚丙烯酸酯等类型,常用锚定基团有- NR2、- NR3、- COOH、- COO- 和- SO3H 等。受设备、原材料差异或者工艺条件的影响,分散剂中往往会含有少量的活泼氢,这些残余的官能团与色浆中的环氧树脂反应,造成色浆普遍存在后增稠,对后续生产造成诸多不变。炭黑分散剂的瞄定基团排列的情况,对润湿和展色都有很大的影响;由于聚酰胺或聚醚胺类固化剂中的酰胺或者伯胺对分散剂的强烈负面影响,会造成严重的浮色和成湿膜和干膜颜色差异。生产调色时候只能干膜对干膜,湿膜对湿膜,这就造成了现在生产中出现的颜色批次差异。虽然浮色并不是由单一原因造成的,但是这是一个重要的原因。

上海核心新材料科技有限公司利用 CRP 嵌段聚合技术合成的 S26X 分散剂,为丙烯酸酯结构,对各种树脂均有极好的相容性,分子结构中不含有与环氧反应的官能团,规整的结构包裹规避了固化剂的负面影响,在保留良好的分散和展色能力同时,克服了加入固化剂后色差大和环氧色浆储存后增稠的问题。特别适合环氧中有机颜料的分散。另外 S26X 在环氧体系中做色浆,电阻值非常大,配合协同分散剂可以用于有绝缘要求的环氧丝印油墨中。

实验部分:

1、按以下配方分别用 S26X 和同行竞品各配一个环氧黑色浆,研磨 4H 至细度在 10um 以下。同时研磨一个白浆备用。

环氧黑浆参考配方

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环氧白浆参考配方

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2、色浆性能测试

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从上表可以看出 S26X 分散炭黑降粘和储存稳定性都要好于同行竞品

3、分别用 A、B 黑色浆配置成成品漆(面涂),测试其性能。

面涂参考配方

环氧 128 树脂

32

消泡剂 178

0.4

分散剂 608

0.3

流平剂

0.4

活性稀释剂

5

黑色浆

0.2

白色浆

9.5

苯甲醇

3

滑石粉

48.9

3.1 按以上配方制成两个成品漆,加 16 份自制固化剂,刮涂于简易模具中,

同时在另一端做指研,观察颜料粒子有无絮凝情况和表层和深层有无色差和浮色问题。待漆膜干透后测试其他性能。

下附实验图片

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3.2 漆膜性能测试

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通过实验对比 S26X 所做成品光泽、着色力明显要好于同行竞品,从指研可

以看出竞品深层和表层颜色色差比较大,存在一定的浮色问题,而 S26X 所做成品中表层颜色和深层颜色基本一致,通过两次实验可以看出湿膜颜色差异也非常

小。色浆在 60 度储存一个月后,色浆粘度无明显上升,由此可以得知其储存稳定性也很好。

结论

S26X 分散剂非常适合在环氧体系中分散炭黑以及其他有机颜料,具有良好的降粘、展色性和防浮色性能。S26X 由于降粘效果非常显著,在环氧地坪漆中一般不用于白浆的分散研磨,非常不利于和其他颜色配色,容易出现浮色现象,

所以 S26X 在环氧地坪漆中只用于炭黑和有机颜料的分散,白浆则可以选择诸如DISUPER S27(核心化学)或者其他非分散剂。水性体系可以选用我们公司的 DISUPERS19 分散剂的配合使用在环氧地坪漆中也非常重要,这就需要我们涂料工程师多多试验才能使用好。合适的才是最好的。


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