2016年第5期參考答案:超耐高溫有機硅樹脂涂料
以下為《歐洲涂料雜志》第5期配方培訓中超耐高溫有機硅樹脂涂料的參考答案。
基本配方
備料并攪拌:
有機硅樹脂(溶于二甲苯/環已酮4:1
溶液,固體分50%),31.0%
膨潤土漿料(固體分10%),6.5%
潤濕劑,1.0%
邊攪拌邊加入以下物質,在分散罐(轉速:20
m/s)中預分散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,并不斷攪拌:
有機硅樹脂(同上),11.0%
采用Perl研磨機(珠磨機)分散30
min,溫升不超過50 °C。
添加以下物質,并不斷攪拌:
有機硅樹脂(溶于二甲苯溶液,固體分50%),11.7%
參考答案-主要問題
問題1:有機硅樹脂
a. 分子結構
通過硅烷(如RSi(OH)3 )的縮合反應制備有機硅樹脂。R基團為脂肪族或芳香族基團。
b. 改性
采用烷基(脂肪族基團)和/或芳基(芳族基團)對有機硅樹脂進行改性。苯基能提高彈性和光澤。在樹脂中加入的烷基基團大多是甲基基團。較長的自由基(例如,丙基和丁基基團)很少使用。用甲基基團改性樹脂會降低彈性、著色性能以及與復合基料的相容性。純甲基有機硅樹脂的耐熱性不超過400 °C。
c. 性能
由于有機基團(類型和含量),平均分子量以及官能團的變化,性能差異非常明顯。一般來說,有機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硅樹脂的拼用基料。然而,這些樹脂會減弱耐高溫性。因此,聚酯有機硅樹脂在約 250 °C以上的高溫時會產生黃變,醇酸有機硅樹脂的熱穩定不超過150 °C。
問題3:溶劑
對于有機硅樹脂來說,脂肪烴、芳香烴、醇類和酮類都是合適的溶劑。
問題4:著色
只有無機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)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,轉速可達3000 min-1 。因此,噴涂旋杯邊緣的涂料顆粒分布均勻,粒子在旋轉裝置上通過高電壓進行帶電。“飛行的”帶電涂料粒子通過電場傳送到工件上。
問題6:采用過濾袋進行過濾
采用過濾袋過濾時,待過濾的物質從里通過過濾材料傳送到外面。過濾期間,雜質會保留在濾布上,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,濾網孔徑為1~250 mm。整個過濾系統由過濾器外殼、壓力吸收或支撐筒、過濾袋和可能還有一個位移裝置組成。
優點:
使用方便
過濾效率高
過濾系統易于清潔
濾網尺寸變化范圍大
可用于各種不同類型的涂料
缺點:
如果存在彈性雜質,施加壓力時就會把顆粒壓過濾網。使用壽命相對較短。
問題7:聚合程度的測定
凝膠滲透色譜法(GPC)是一種間接測定聚合反應程度的方法。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制得的的聚苯乙烯。采用流動相(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法穿過這些孔。
結果,大分子能夠比小分子更快地通過測試柱,所以聚合混合物就會被分離成具有不同分子量的多個流出級份。通過對這些級份的鑒定(如通過折射率),并與標準進行對比,就能得出分子量分布情況。聚合反應程度可根據平均分子量進行估算得到。
問題8:耐高溫性的測試
DIN ISO 3248(熱效應測定)可以用來測試涂料的耐高溫性。將涂裝好的試板放置在烘箱中進行熱處理。除非另有規定,測試條件規定為125°C/ 24 h。高溫處理后,對其光澤、性能和質量的變化進行評估。
問題9:風險與安全術語
《危險物質管理條例》(GefStoffV)規定了與危險物質相關的風險與安全術語。因為風險術語與特定的危害(如R7可能引起火災)有關,所以這5個術語都提供了安全建議。GefStoffV中對風險與安全術語進行了定義;通常,也可將這些術語結合起來使用。
根據GefStoffV6(物質的標簽)和7 (標簽的制備)的規定,安全與風險術語必須構成標簽內容的一部分。