涂料配方设计思路案例解析

　　1.塑料涂料配方设计思路

　　●主要问题是要解决涂料和塑料表面的润湿和附着力问题

　　γ（涂料）≤γ（塑料）

　　涂料树脂和塑料树脂的溶解度参数要接近（≤2）

　　提高塑料表面的极性（酸处理，氧化，电晕处理等）

　　低表面能的表面可使用偶联剂或氯化聚烯烃

　　加温，超过塑料的Tg，使塑料的自由体积增加，可使涂料树脂的分子链渗入底材

　　有些塑料可采用强极性溶剂，使底材溶胀，降低其Tg，提高自由体积有利于树脂分子的渗入（如ABS塑料）

　　丙烯酸底漆中使用少量氨基单体，有助提高附着力——

　　甲基丙烯酸2-（N，N-二甲基氨基）乙酯，甲基丙烯酸2-氮丙啶乙酯

　　底面漆层间附着力的改善——

　　使底漆的固化不足，交联密度降低，有利于面漆的附着。

　　底漆的PVC稍高于CPVC，出现微量的空穴，有利于面漆的渗入。但底漆PVC不能太高，否则面漆中树脂渗入太多，会影响面漆光泽

　　●界面扩散作用

　　如果涂料和塑料的溶解度参数十分接近，润湿又比较良好，界面两边的分子因扩散而互相渗透，形成有两种分子的过渡层，从而大大提高界面附着力。

　　溶剂在提高界面扩散作用方面也是可采取的一种方法，需要十分小心谨慎。

　　温度的升高有利于这种扩散和渗透

　　●塑料合金是什么材料？

　　塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能，功能化，专用化的一类新的塑料材料。

　　我国目前塑料合金（含改性树脂）消费量约为150万吨，主要用于汽车，家电，电子等行业。

　　通用塑料合金，PVC，PE，PP，PS等的合金。

　　工程塑料合金，附加值高，是工程塑料改性的主要方法，如PC/ABS合金已成为高分子合金的研究热点。

　　很多塑料回收料的掺混使用。

　　聚合物合金是一种多组分的聚合物，各组分均是以高分子的形式存在。

　　大多数聚合物之间具有非混溶性，因此聚合物合金常常出现微观相分离。

　　一般共聚物共混体都不能以分子状态混合，各组分都有自己的自由体积分数（即各自有自己的Tg）。

　　有的体系常温下不相容，但是在一定温度下，可变成相容的合金体系。

　　很多改性塑料合金中，经常用橡胶组分来制造高抗冲的塑料合金。

　　总之，塑料合金通常是是一个微观非均相体系，其中有硬组分，也有软组分，有极性组分，有非极性组分，有无定型相，也有结晶相。

　　●塑料合金上涂料的设计思路

　　首先，设计时要遵循一般塑料涂料设计的原则

　　然后，要根据塑料合金的特点考虑——既然塑料合金是多组分的，微观非均相体系，那么其底漆的组分也一定要对应设计成多相或多组分。一般应采用两种或两种以上的树脂，可以是接枝、嵌段式的共聚物，也可以是进行物理混拼或互传网络（IPN）。要注意的是，这种不均匀性要和塑料合金的不均匀性相一致（如果合金中有意软相，则涂料中也要有相应的软相），甚至可用同类树脂，附着力更强。

　　在选择溶剂时也应考虑合金中不同组分的特点。应先了解塑料合金的组分，再下手涂料配方的设计。

　　2.混凝土涂料的配方设计思路

　　●要了解混凝土材料的特性

　　水泥混凝土的抗压强度高

　　水泥混凝土的抗张强度低

　　碱性高，pH值一般在12~13

　　多孔结构，干燥时，孔隙率可从10%增加到25%

　　混凝土中含有游离的湿气

　　混凝土可阻挡液态水，但挡不住潮气的渗透

　　混凝土容易在张力的作用下开裂，出现裂纹

　　●混凝土碱性高——树脂选用时，要选用耐碱性高的体系，如环氧树脂，乙烯基树脂；不能使用酸性颜料或填料。环氧树脂中有许多OH基团，可与混凝土中无机盐产生化学结合力，提高附着力

　　●底漆（或封闭漆）一定要具有很高的渗透性：低分子量环氧，*深可达6mm，低黏度，固化反应慢一些，增加混凝土的密度和强度

　　●抗开裂性—涂料要具有一定的柔韧性，不能用低分子胺固化，*好要用相对分子质量较高的固化剂（如聚酰胺或胺加成物）

　　●面漆——根据混凝土使用的环境决定（化工，海洋…）

　　●钢筋（Rebar）的腐蚀——国外目前常用的方法是粉末涂装保护（环氧粉末）

　　3.汽车闪光涂料的配方设计思路

　　●关键是如何使效应颜料平行定向

　　施工固体分要低，使湿膜到干膜有较大收缩压力

　　固体分低，但黏度不能太低，否则效应颜料定向差

　　溶剂型闪光漆中要使用纤维素增稠，水性体系要采用具有强触变性的树脂，或水性纤维素

　　溶剂的挥发速率要相对快，太慢不容易使铝粉平行定向

　　水性体系必需增加预烘工艺

　　罩光面漆中溶剂极性不能太强，否则容易使已定向的铝粉又重新被咬起

　　●金属闪光漆施工要点

　　金属闪光漆的关键：效应颜料的平行定向

　　施工固体分低

　　溶剂体系挥发性高

　　不干不湿施工

　　出漆量大，出气量小

　　基料要有触变性

　　水性漆要有预烘线

　　4.建筑涂料的配方设计思路

　　●要求

　　高附着力

　　高保光保色性

　　高户外耐久性

　　耐碱性

　　耐沾污性

　　高抗粉化性

　　耐洗刷性

　　抗墙体开裂性

　　●典型的外墙白色涂料配方

　　●配方解释

　　HEC——增加外相黏度和涂料黏度控制

　　乙二醇和丙二醇——冻融稳定剂

　　Tamol960，三聚磷酸钾，TritonCF-10均为颜料分散剂

　　消泡剂——水性涂料的表面张力高，易起泡

　　TiO2的用量约为18%，是较经济的用量

　　ZnO可以有一点遮盖力，很低，主要其防藻作用

　　氨水是用来调节pH值的，一般调到8-9，体系稳定，对包装桶无腐蚀

　　Texanol是成膜助剂，降低MMFT

　　配方的PVC为43.9%，是一种低光泽涂料

　　乳胶漆由于组分较多，配方设计时要考虑全面，加上是水性体系，稳定性差，一般是：PVC→乳液品种→各种助剂的确定→色浆配方→VOC的控制→*终配方的确定。