對山東醇酸涂料水性涂料工業(yè)涂料技術發(fā)展的建議.pptVIP

對山東醇酸涂料、水性涂料、工業(yè)涂料 技術發(fā)展的建議,楊其岳 南京漢寶工業(yè)原料有限公司,1.前言 配方設計應純屬技術問題。跟市場是乎沒什么直接關系。我認為在當今的市場經(jīng)濟，買方市場占主導地位的情況下，這種思想是危險的也是錯誤的。特別是品牌效應較差的企業(yè)，就更應該注重企業(yè)產(chǎn)品的成本構成和產(chǎn)品質(zhì)量。這是開拓市場，創(chuàng)建企業(yè)品牌的根本。這個“根本”是企業(yè)的領導決定的，所以企業(yè)發(fā)展的決定因素是領導。技術是企業(yè)的經(jīng)濟基礎。技術工作只有在正確領導下企業(yè)才能興旺發(fā)達。技術與市場是分不開的，市場是與企業(yè)的領導分不開的。這就是市場與企業(yè)，企業(yè)與領導，領導與技術，技術與市場的辯證關系。,2.在此不談市場，是想根椐市場談技術。有需求才有發(fā)展，有了產(chǎn)品才能去開拓市場。就山東市場的概情況，談技術發(fā)展的建議。 2-1 醇酸涂料的發(fā)展 山東是醇酸涂料生產(chǎn)的大省，平均每年大約有12-13萬噸，雖然市場遍布北方各地，但山東不是醇酸生產(chǎn)的強省。以醇調(diào)和醇磁為主。售價在10元/kg以上不足20元/kg，依靠價格競爭市場。利潤空間低。這就只能降低成本，進入惡性循環(huán)的怪圈。以下我想談擺脫這種怪圈的己見：,2-1-1開發(fā)新型的醇酸樹脂 醇酸樹脂從1905年問世以來已有百余年的歷史。醇酸涂料始終占居涂料產(chǎn)量的首位。醇酸樹脂是由醇和酸酯化而得。容易改性，獲得新產(chǎn)品的途徑多。因此它的適用性好，價格便宜，用途廣泛。這是它占據(jù)霸主地位的主要原因。 醇酸樹脂改性的渠道 目前國內(nèi)制造醇酸樹脂主要原材料是，苯酐、甘油、季戊四醇，改性多數(shù)是各種植物油、植物油脂肪酸、合成脂肪酸等。我記得在70年代末期整理醇酸樹脂的資料時，英國報導有360多種醇酸樹脂，恐怕時至今日我們的醇酸樹脂也沒有這么多種類。,（1）國外許多長大橋都采用酚醛改性長油醇酸樹脂為基料進行涂裝，最典型是美國關門橋，據(jù)當時資料報導使用壽命可長達30年以上。 利用酚醛樹脂的耐熱、阻燃、耐酸堿等優(yōu)良性能，配合長油醇酸樹脂施工，防腐等良好性能制成醇酸酚醛復合樹脂，發(fā)展前景廣擴。對航空航天材料，橋粱重防腐、工程機械防腐等工業(yè)涂裝都是很好的材料。 （2）有機硅和氟改性的醇酸樹脂具有優(yōu)良的耐溫、增滑、防腐、疏水、疏油等特性。有機硅疏水性，增滑性、耐劃傷性，耐溫、防腐性好。氟降低表面張力能力強，具有良好的疏油性、耐污染性。這兩種材料市場都可以找到帶羥基和羧基的單體，在醇酸樹脂中即可當醇用也可當酸用接到醇酸的骨架上。制成硅或氟改性醇酸樹脂。,（3）醇酸樹脂水性化，外乳化和自乳化。醇酸樹脂加乳化劑制成乳化醇酸樹脂與合成乳液一起使用，制造建筑涂料。即可降低成本又可提高建筑涂料的性能。早在60-70年代國外就有這方面的報導。自乳化醇酸樹脂目前國內(nèi)有不少生產(chǎn)單位，主要作水性醇酸涂料。 （4）另外醇酸樹脂其他改性方法也很多，像人們熟悉的，丙烯酸改性、苯乙烯改性、聚氨酯改性等。還有許多材料可以制成含羥基或羧基的物，接到醇酸樹脂上進行改性 。,（5）改換原材料制造新產(chǎn)品，醇酸樹脂是依醇和酸為合成材料，只要開擴思路選用新的材料可以合成新型樹脂是不太難的事。例如快干氨基樹脂用的醇酸樹脂。 （6）另外環(huán)保型新材料，如油性或水性木蠟油，雖不屬醇酸，但屬于油性天然環(huán)保制品。市場前景看好。 2-2醇酸涂料配方設計 2-2-1醇酸樹脂涂料研磨漿的配方設計,2-2-1-1樹脂打漿濃度選擇 樹脂基本可以分成兩大類，有活性的和無活性的。不論哪種樹脂對顏料分散都存在一個最佳濃度。醇酸樹脂是有活性的樹脂，樹脂的活性官能團能吸附到顏料粒子的表面上，使顏料粒子潤濕分散處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。小分子量醇酸樹脂有潤濕作用，大分子量樹脂有穩(wěn)定懸浮作用。如何作到即有潤濕作用又有懸浮穩(wěn)定作用？這就必須選擇樹脂濃度。在達到潤濕的條件下，強迫高分子樹脂吸附到顏料粒子表面上。在樹脂濃度低時，小分子量樹脂有限不夠吸咐，就必然導向吸附大分子樹脂。這就是強制吸附。什么濃度最好，這就要選擇：是30%還是40%。一般醇酸樹脂應在30%左右。,2-2-1-2顏/基比的設計 顏/基比涉及涂料配方的溶劑容納性、設備工作可行性、顏料濃度含量，電能的合理使用性(節(jié)電)。比如制造白醇磁。打漿時基料濃度為30%Ti02為70%，顏/基比=7/3。如果供貨樹脂濃度是55%，變成30%，顏/基比為7/3，30%濃度的醇酸樹脂，要比55%的多用7.5g溶劑，磁漆配方是否能容納。假如白磁漆固含量為60%，Ti02為25%，配方如下： 白漿 35.71 樹脂(55%) 57.80 各種催干劑 3.50 溶劑 1.08 防結(jié)皮劑 1.91 群青 0.13,實驗證實該配方可行?？商嵘a(chǎn)效率2倍。節(jié)約時間和電能。如果按制漆配方下料研磨，有64.%的醇酸樹脂要在60-70的磨中循環(huán)?？鄢龃驖{用樹脂只少還要有58%的樹脂白隨磨循環(huán)。即浪費了時間又損害了樹脂的性能。 另一個問題是砂磨機能否承受這么高濃度的色漿，如若有問題就必須減少顏/基比。就是降低顏料份，分散體中顏料的總表面積減少，樹脂吸附量比高顏/基比少。若將顏/基比定成6/4，與前面講的7/3相比，顏料減少，樹脂量反而增大。這樣是必影響高低分子量樹脂在顏料表面上的吸附比例。要制成穩(wěn)定的顏料漿，需要重新實驗，確定樹脂濃度。,醇酸樹脂作研磨漿時也可使用潤濕劑和分散劑配合少量樹脂作研磨漿。潤濕分散劑為研磨主體，樹脂濃度不必過份注意其主要目的是調(diào)節(jié)粘度。 2-2-2醇酸色漆配方設計 2-2-2-1醇酸調(diào)和漆 這種涂料利潤極低，成本構成相當敏感。要想提高質(zhì)量難度相當大。我認為以膨潤土+潤濕分散劑效果比較好。膨潤土觸變防沉，分散劑保持顏料分散的穩(wěn)定性。該分散劑與樹脂價格相當，不增加成本又與膨潤土有良好的匹配性，這是改善醇調(diào)質(zhì)量的首選方案。,2-2-2-2高檔醇酸磁漆 傳統(tǒng)的醇磁配方中是不含填料的?，F(xiàn)在市場幾乎少見，但不等于沒有。此種配方若加5%的填料，使用分散劑和流平劑。醇磁的內(nèi)在質(zhì)量和表觀性能都會得到明顯的提高。還能獲得附加利潤。 顏料+填料占配方的25%，分散劑按顏料份的1.5%填加約為28元。流平劑按l.5%填加約為45元合計73元。高級醇磁按l6元/Kg。5Kg為80，所以是有利可圖的。 本人在領導全國助劑應用協(xié)作組時作過應用實驗。天然曝曬、人工老化、物化性能檢測等，實驗證實填加5%硫酸鋇和高嶺土的磁漆性能均優(yōu)于傳統(tǒng)配方。在機械性能、表觀狀態(tài)、特別是耐侯性方面有明顯提高。關健是顏料分散細度，涂膜的平整度，是會影響光擇的，配合分散劑和流平劑就沒問題了。,分散劑可用Tego的Dispers630、700、740。流平劑以Glide450為主，兌稀成10-12.5%。 3、水性涂料 因環(huán)保節(jié)能，水性涂料得以發(fā)展。因價格、性能發(fā)展緩慢。但最終還是方向。 3-1表面張力 水性涂料是以水為溶劑的。與溶劑型涂料的區(qū)別由此而生。純水表面張力72.5mN/m，而有機溶劑表面張力在18-35mN/m之間。涂料鋪展?jié)櫇裥?、流動與流平性、顏料分散穩(wěn)定性等都與表面張力有關。制造水性涂料關鍵是控制表面張力。,3-1-1鋪展?jié)櫇?只有涂料的表面張力低于基才的表面張力涂料才能潤濕基材，才有流動與流平的機會。可以用展布系數(shù)公式表示各種界面之間的關系： Wi=rSG-rLS-rLG 式中 rSG-基材表面張力；rLS-固/液界面張力； rLG-涂料表面張力。,在水性涂料中固/液界面張力是控制涂料流動與流平的主要因素。潤濕需要低表面張力，流平需要高表面張力，在涂料中應該是一個矛盾的統(tǒng)一體。實際應用中最理想的是rSLrLG，否則在含粉料涂料中會產(chǎn)生縮孔。Tego這方面助劑是強項，有系列產(chǎn)品。主要推薦Wet kL245、260、270、280、Twin4000、4100、Wet500-520、D0-75等其共同特點：（1）都具有兩親結(jié)構，（2）能在固/液界面定向排布，（3）擁有強降表面張力的能力，（4）可促進涂料的流動與流平。,3-1-2顏料分散 顏料分散困難，貯存穩(wěn)定性差，必須借助潤濕 劑和分散劑。水性涂料可供研磨樹脂不多具有分散活性的更少，多數(shù)為無樹脂的水性色漿。 水+潤濕劑（245）+分散劑（755）+顏料 水+研磨樹脂（含氨基）+分散劑（760）+顏料 助劑的添加順序和添加量十分重要。添加量一定要使顏料達到飽和吸附。研磨細度最好控制在0.5m，顏料本身的特性才能充分發(fā)揮。 使用高分子型分散劑添加量一定要夠，若成本不允許使用就換成其他表面活性劑。千萬不能減少用量，否則會事得其反。,Tego水性分散劑品種多性能全。性價比好的 有Dispers740w、760w、D0-75是銷量最多的產(chǎn)品。高分子型性能好的產(chǎn)品有Dispers 735W、750w、752W、755W、762w等。 3-1-3泡沫 起泡與表面張力有關，比水面張力低的活性物在水中都能產(chǎn)生泡，所以水性涂料容易起泡。 泡沫對涂料無益，影響裝飾性和使用性。必須消除。消除泡沫有三種方法（1）破泡也呌消泡；（2）脫泡讓涂料中的微泡浮上表面破除；（3）溶泡是把泡沫溶解。根據(jù)楊-拉普拉斯理論,Pin=Pex+2/r 式中，Pin-泡內(nèi)的壓力；Pex-泡外液壓 -界面張力： r-泡的半徑 通過公式可知泡內(nèi)壓力大于介質(zhì)壓力，空氣從泡內(nèi)被擠壓到溶媒中，泡體越來越小，內(nèi)壓就越來越大，最后全部擠空也就溶解了。消泡能力取決于消泡劑的表面張力及其與分散體的相容性。表面張力越低，相容性越差，消泡能力越強。消泡速度取決于消泡劑的滲透系數(shù)及擴散系數(shù) 滲透系數(shù)E=rF+rDF-rD 擴散系數(shù)S=rF-rDF-rD E和S都是正值時才有效果rD值越小，E和S就越大，消泡速度就越快。使用消泡劑時不但要考慮消泡能力的強弱和快慢，還要考慮消泡劑與涂料的相容性，對光澤、附著力的影響，消泡能力的長效性等諸方面因素。因為起泡穩(wěn)泡的因素很多(潤濕劑、分散劑、流平劑等)，所以選擇消泡劑時一定要在配方設定的最后，否則會影響準確性。,Tego常用水性脫泡劑Airex901、902、904；消泡劑 Foamex810、825、843、1488、3062。 3-1-4動態(tài)表面張力平衡 動態(tài)表面張力是指運動狀態(tài)下的表面張力。動態(tài)表面張力低有助于顏料潤濕和高剪切速率下表面控制。比如高速印刷，容易出現(xiàn)墨不展布，露底等不良現(xiàn)象。解決辦法添加動態(tài)表面張力平衡助劑，Wet500系列產(chǎn)品或D0-75。,3-1-5其他問題 3-1-5-1粘度調(diào)整 粘度對涂料流動和流平，防沉、防浮色發(fā)花、涂膜的豐滿度都會構成影響 增稠劑有締合型和非締合型之分。制成的流體多數(shù)屬于剪切變薄的假塑性流體。 3-1-5-2涂膜表面狀態(tài)控制 水性涂料只要基材潤濕劑用得恰當，流平劑對流動與流平就顯得不十分重要，主要功能是防縮孔、增強手感、抗粘連、防劃傷等功能。Tego流平劑首選是Glide-410、482還有450、440、100、400等。,3-1-5-3施工條件 特別是溫濕度。溫度高濕度過低，干燥特快成膜性差。溫度過低結(jié)冰或無法施工。濕度過大干燥慢。水性涂料涂裝最好有專用車間控制溫濕度。 4、工業(yè)涂料 4-1 2KPU涂料是一個成熟的老產(chǎn)品，質(zhì)量提高應注重兩方面，一是添加劑的應用技術，不僅是用而且要會用。二是樹脂的混拼技術。重點推薦的助劑：Flow300+450，710、670、682。 4-2環(huán)氧涂料，防腐、工業(yè)涂裝、環(huán)氧地坪Glide1484、Flow300、Dispers630、710、FoamexN。1484性價比很好，供貨有效份100%，使用時可稀釋成25%，用量0.3-0.5%。價格大約40元左右/Kg。具有良好的表面控制能力、不穩(wěn)泡、不影響重涂、手感也不錯環(huán)氧地坪涂料滾涂施工時無滾痕。用過的人都說好。N是只消泡能力特別好的消泡劑，可以用于UV墨的絲網(wǎng)印刷、環(huán)氧自流平涂料。配合脫泡劑900在環(huán)氧地坪涂料中使用消泡效果更佳。,4-3防腐涂料 近年隨著工業(yè)建設的發(fā)展，防腐涂料用量明顯增加。特別是長大橋防腐防銹涂裝，鐵道、機車車輛防腐、石化防腐、海洋