2016年第5期參考答案:超耐高溫有機(jī)硅樹脂涂料
以下為《歐洲涂料雜志》第5期配方培訓(xùn)中超耐高溫有機(jī)硅樹脂涂料的參考答案。
基本配方
備料并攪拌:
有機(jī)硅樹脂(溶于二甲苯/環(huán)已酮4:1
溶液,固體分50%),31.0%
膨潤(rùn)土漿料(固體分10%),6.5%
潤(rùn)濕劑,1.0%
邊攪拌邊加入以下物質(zhì),在分散罐(轉(zhuǎn)速:20
m/s)中預(yù)分散15 min,溫度不超過 15
°C。
氣溶膠,1.5%
硫酸鋇,11.0%
高嶺土,14.0%
二氧化鈦,11.0%
氧化鐵黑,0.8%
鈦鎳黃,0.5%
添加以下物質(zhì),并不斷攪拌:
有機(jī)硅樹脂(同上),11.0%
采用Perl研磨機(jī)(珠磨機(jī))分散30
min,溫升不超過50 °C。
添加以下物質(zhì),并不斷攪拌:
有機(jī)硅樹脂(溶于二甲苯溶液,固體分50%),11.7%
參考答案-主要問題
問題1:有機(jī)硅樹脂
a. 分子結(jié)構(gòu)
通過硅烷(如RSi(OH)3 )的縮合反應(yīng)制備有機(jī)硅樹脂。R基團(tuán)為脂肪族或芳香族基團(tuán)。
b. 改性
采用烷基(脂肪族基團(tuán))和/或芳基(芳族基團(tuán))對(duì)有機(jī)硅樹脂進(jìn)行改性。苯基能提高彈性和光澤。在樹脂中加入的烷基基團(tuán)大多是甲基基團(tuán)。較長(zhǎng)的自由基(例如,丙基和丁基基團(tuán))很少使用。用甲基基團(tuán)改性樹脂會(huì)降低彈性、著色性能以及與復(fù)合基料的相容性。純甲基有機(jī)硅樹脂的耐熱性不超過400 °C。
c. 性能
由于有機(jī)基團(tuán)(類型和含量),平均分子量以及官能團(tuán)的變化,性能差異非常明顯。一般來(lái)說(shuō),有機(jī)硅樹脂與其他基料的相容性較差,但具有良好的耐熱性、耐候性、疏水性及表面性能(例如良好的流平性和光澤)。
問題2:拼用基料
醇酸樹脂和聚酯樹脂可作為有機(jī)硅樹脂的拼用基料。然而,這些樹脂會(huì)減弱耐高溫性。因此,聚酯有機(jī)硅樹脂在約 250 °C以上的高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生黃變,醇酸有機(jī)硅樹脂的熱穩(wěn)定不超過150 °C。
問題3:溶劑
對(duì)于有機(jī)硅樹脂來(lái)說(shuō),脂肪烴、芳香烴、醇類和酮類都是合適的溶劑。
問題4:著色
只有無(wú)機(jī)顏料才適合耐高溫涂料配方。特別是金屬顏料(鋅粉或鋁粉)及尖晶石型的氧化物混合相顏料(如鈦鎳黃或者鈷藍(lán))都十分適用。
問題5:靜電涂裝
噴涂旋杯和噴涂旋盤的工作原理相同。噴涂旋杯的直徑為50~250 mm,轉(zhuǎn)速可達(dá)3000 min-1 。因此,噴涂旋杯邊緣的涂料顆粒分布均勻,粒子在旋轉(zhuǎn)裝置上通過高電壓進(jìn)行帶電。“飛行的”帶電涂料粒子通過電場(chǎng)傳送到工件上。
問題6:采用過濾袋進(jìn)行過濾
采用過濾袋過濾時(shí),待過濾的物質(zhì)從里通過過濾材料傳送到外面。過濾期間,雜質(zhì)會(huì)保留在濾布上,殘留在過濾袋中。過濾袋是由尼龍、聚酯、聚丙烯、黏膠纖維或者羊毛制成,濾網(wǎng)孔徑為1~250 mm。整個(gè)過濾系統(tǒng)由過濾器外殼、壓力吸收或支撐筒、過濾袋和可能還有一個(gè)位移裝置組成。
優(yōu)點(diǎn):
使用方便
過濾效率高
過濾系統(tǒng)易于清潔
濾網(wǎng)尺寸變化范圍大
可用于各種不同類型的涂料
缺點(diǎn):
如果存在彈性雜質(zhì),施加壓力時(shí)就會(huì)把顆粒壓過濾網(wǎng)。使用壽命相對(duì)較短。
問題7:聚合程度的測(cè)定
凝膠滲透色譜法(GPC)是一種間接測(cè)定聚合反應(yīng)程度的方法。將聚合物溶液加入充填了多孔凝膠的色譜柱中。該凝膠(固定相)是通過二乙烯基苯交聯(lián)制得的的聚苯乙烯。采用流動(dòng)相(如四氫呋喃)的方法就可以獲得通過色譜柱的遷移量。低分子量的聚合物可以深深入地滲透到凝膠的孔中。而高分子量的聚合物則無(wú)法穿過這些孔。
結(jié)果,大分子能夠比小分子更快地通過測(cè)試柱,所以聚合混合物就會(huì)被分離成具有不同分子量的多個(gè)流出級(jí)份。通過對(duì)這些級(jí)份的鑒定(如通過折射率),并與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,就能得出分子量分布情況。聚合反應(yīng)程度可根據(jù)平均分子量進(jìn)行估算得到。
問題8:耐高溫性的測(cè)試
DIN ISO 3248(熱效應(yīng)測(cè)定)可以用來(lái)測(cè)試涂料的耐高溫性。將涂裝好的試板放置在烘箱中進(jìn)行熱處理。除非另有規(guī)定,測(cè)試條件規(guī)定為125°C/ 24 h。高溫處理后,對(duì)其光澤、性能和質(zhì)量的變化進(jìn)行評(píng)估。
問題9:風(fēng)險(xiǎn)與安全術(shù)語(yǔ)
《危險(xiǎn)物質(zhì)管理?xiàng)l例》(GefStoffV)規(guī)定了與危險(xiǎn)物質(zhì)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)與安全術(shù)語(yǔ)。因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)與特定的危害(如R7可能引起火災(zāi))有關(guān),所以這5個(gè)術(shù)語(yǔ)都提供了安全建議。GefStoffV中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)與安全術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義;通常,也可將這些術(shù)語(yǔ)結(jié)合起來(lái)使用。
根據(jù)GefStoffV6(物質(zhì)的標(biāo)簽)和7 (標(biāo)簽的制備)的規(guī)定,安全與風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)必須構(gòu)成標(biāo)簽內(nèi)容的一部分。
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