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高分子蜡在涂料中的应用

菊书
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楼主 发表于:2016-09-26 11:43:34
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涂料用蜡主要以添加剂的形式加入,蜡类添加剂一般以水乳液形式存在,最初是用于改善涂膜的表面防扩性能。主要包括提高涂膜的平滑性、抗划性以及改善防水性。此外,它还可以影响涂料的流变性能,它的加入可以使金属闪光漆中铝粉这类的固体颗粒的取向变得均匀。在无光漆中它可以作为消光剂,根据其粒径和粒径分布,蜡类添加剂的消光效力也各不相同。因此,蜡添加剂即有适于有光漆的也有适用于无光漆的。微晶化改性聚乙烯蜡,可用于改善水性工业涂料的表面性质。加入后平滑性、抗粘连性、抗划伤性及消光作用都有加强,而且可以有效抑制颜料沉淀 。添加量为0.25%-2.0%

应用方式

蜡的使用方法常见的有四种:

1、熔融法:以溶剂在密闭、高压的容器下加热熔融,然后在适当的冷却条件下出料,获得成品;缺点是质量不易控制,操作成本高且危险,同时某些蜡并不适用这种方法。

2、乳化法:可得又细又圆的粒子,适用于水性系统,但所加入的表面活性剂会对涂膜的耐水性造成影响。

3、分散法:将蜡加入树蜡/溶液中,利用球磨机、滚筒或其他分散设备分散;缺点是难获得高质量的产品,且成本高。

4、微粉化法:微粉化的方式可采用喷射微粉机(Jet-Microniser)或微粉/分级机(Microniser/Classifier)生产工艺,即是利用粗腊在高速状态下相互间激烈碰撞后逐渐碎裂成微粒状,然后再由离心离心力作用,在失重下被吹逸出来收集而得。此为目前应用最多的制造方法。

虽然蜡的使用方法颇多,但仍以微粉化蜡为最多,而市面上微粉化腊的种类繁多,且各制造厂家生产工艺也均有差异,使得各厂微粉化蜡的粒径分布,相对分子质量、密度、熔点、硬度等性质均有些差异。

聚乙烯蜡的制造,一般有高压、低压聚合法;其中高压法的制得的聚乙烯蜡带支链,密度与熔融温度均较低,而低压法则可制得直链的低比重的腊;PE腊有各种不同的密度,例如同为低压法制得的非极性PE蜡而言,通常低密度者(低支链、高结晶度)较坚硬,有较佳的耐磨损及抗创痕性,但在滑性及降低摩擦系数上则稍差。

蜡在涂料中的特点与机理

蜡的种类繁多,而其展现在涂膜的形态我们大致可分成下列三种:

1、起霜效果:例如选用的蜡的熔点低于烘烤温度时,由于蜡在烘烤时熔融成液态,成膜冷却后,即在涂面上形成似霜的薄层。

2、球轴效果:此效应在于蜡由其本身的粒径大小与涂层膜厚相近,甚至大一些,而显露在外,使得腊的耐刮、防擦伤性能可以显现。

3、漂浮效应:不论蜡的粒子形态,蜡在成膜过程中漂移至涂膜表面均匀的分散开来,使得涂膜最上层有蜡的保护,显现蜡的特点。

蜡在涂膜中所提供的特点

1、耐磨、防刮伤、防擦伤:蜡分布在涂膜中借此保护涂膜、防止刮伤、擦伤并提供耐磨损性;譬如集装箱涂料、木器涂料、装饰涂料等均需此功能。

2、控制磨擦系数:通常利用它的低摩擦系数,提供涂膜优异的滑度,同时因不同种类的蜡而有特殊丝绸柔和的触感。


3、耐化学品性:由于蜡的安定性而能赋予涂膜更佳的耐水,耐盐水喷雾等性能。

4、防止贴合:避免涂装物或被印刷物有回粘、贴合现象。

5、控制光泽度:选择适当的蜡,依不同添加量而有不同的消光效果。

6、防止二氧化硅等硬结沉积,增加涂料储存安定性。

7、防止金属刮痕(Anti Metal Marking):尤其在印罐涂料,除了提供良好的加工性,更可以起到保护印罐储存物的储存安定。




高分子蜡已经发展成为一类新型的功能材料,有机高分子微粉的功能化也正成为研究热点,以高分子微粉的制备、应用及深度开发,必将开拓其更多的新性能、新应用,形成功能高分子及智能材料的新领域。

高分子蜡的优异性能为新产品开发提供了良好的物理化学性能,为适应油墨、涂料、整理剂等各种领域要求也将有更多的系列蜡问世。我国的高分子蜡工业也将走向世界。