2016年4期参考答案:硝酸纤维素面漆
以下为《欧洲涂料杂志》第4期配方培训中采用硝酸纤维素复合基料的面漆参考答案。
基本配方
准备和搅拌:
饱和脂肪酸制备的醇酸树脂(溶于二甲苯,固体分为70%),11.0%
膨润土浆料(10%),2.5%
边搅拌边加入以下物质,在分散罐(转速:20 m/s)中预分散15 min,温度不超过 50°C。
炭黑,1.3%
边搅拌边加入以下物质:
醇酸树脂(同上),11.0%
邻苯二甲酸丁苄酯,4.0%
采用珠磨机分散40 min,温度不超过 50 °C。
同时,边搅拌边加入以下物质:
硝酸纤维素溶液(溶于乙酸丁酯/丁醇, 32%),48.0%
邻苯甲酸二丁酯,3.0%
脲醛树脂(溶于丁醇中,60%),2.5%
丁醇,2.0%
亚麻油醇酸树脂(溶于二甲苯, 66%),3%
二甲苯,3%
硅油(10%),0.5%
调整黏度:
乙酸丁酯,8.2%
参考答案-主要问题
答案1. 硝酸纤维素
a. 性能
硝酸纤维素易燃。采用硝酸纤维素生产的涂料可快速干燥。同时,也可进行打磨和抛光处理。
b. 分子结构
在如上所示的分子结构中,所有OH基团都已被酯化。通常情况下,不会发生这种情况(关于硝化程度,请参考问题2)。
c. 混合基料
考虑到硝酸纤维素聚合物的硬度高、弹性低,因此它不能单独用作基料。之所有具有上述性能,其原因是这些聚合物之间具有很强的分子间相互作用。一般来说,具有高柔韧性的物理干燥型基料可作为混合基料。醇酸树脂、脲醛树脂或聚合物都适用。
答案2.硝酸纤维素的溶剂
硝酸纤维素的溶解性能很大程度上取决于它的酯化程度。含氮量较低时,在 10.6%~11%,OH基团之间具有很强的相互作用,所以溶解性很差。该基料可溶于乙醇。含氮量高(11.7%~12.2%)的硝酸纤维素可溶于乙醚。乙醚和乙醇都可作为助溶剂。真溶剂有酯、酮、乙二醇醚及其衍生品。
答案3. 颜料体积浓度
颜料体积浓度(PVC)指颜料和填料在干涂膜中的体积分数,以体积百分比表示。计算方法:
PVC(颜料体积浓度)= V(色浆) x 100 I V(色浆) + V(基料)
V(色浆)=色浆体积
V(基料)=基料体积
以下为参考值:
面漆:PVC<30%
底漆:PVC = 20%~50%
中涂:PVC= 50%~65%
厚浆涂料:PVC = 60%~80%
随着颜料体积浓度的增加,涂料的遮盖力和内聚力也会增加,相反,光泽、弹性和水汽渗透率会降低。
答案4. 遮盖力
颜料的遮盖力会随粒径的降低而提高,直到颜料粒径与其反射光波长相当。如果颜料粒径进一步减小,涂料会变成透明。当颜料粒径小于入射光波长的二分之一时,可达到最大遮盖力和完全透明。
因此,遮盖力在开始时会随着粒径的增大而增强,达到最大值后,会再次出现持续下降。着色力在很大程度上与粒径无关。
答案5. 助剂
以下助剂通常用于硝酸纤维素涂料中,用于提高光泽、附着力和弹性。
增塑剂(如邻苯甲酸二丁酯)占固体基料的20%~25%。流变剂(如硅油)占总配方量的0.05%~0.1%。
答案6. JENAG筛
Jenag筛属于一类连续操作的筛分机系列。跟振荡筛(筛网是水平安装的)不同,Jenag筛的筛网垂直张紧在密封外壳内。这种筛网采用聚酯纤维、尼龙或金属丝制成,做成筛板后进行安装。待过滤的产品经泵送通过过滤的筛网。已经过滤好的物料通过另一条独立管道,逆向泵送通过筛网达到清洁筛网的目的。
答案7. 泛白
溶剂蒸发时,涂层表面会被冷却。结果造成大气中的潮气凝结在较冷的表面上。涂层与水之间的不相容性会导致白雾状的现象(泛白)。通过添加与水高度相容的溶剂就可以预防泛白。例如丁醇溶剂可以提高与水的相容性。而且,与水形成一种共沸混合物,可以将水从涂层带出。
答案8. 硝酸纤维素的测试
可通过高灵敏度的二苯胺试验来测试硝酸纤维素。为此,将二苯胺的硫酸溶液与样品混合。蓝色表明存在硝酸纤维素。
答案9. 硝酸纤维素的存储和加工
硝酸纤维素(一种氧化还原体系)是一种具有爆炸性和极易燃烧的物质。为避免爆炸,可采用溶剂(如丁醇)控制硝酸纤维素。事故预防规程23(VBG 23)第18 条指出:禁止在同一车间或吸入装置中,交替生产干燥时发热或放置易燃的涂料与其他产品。在更换原材料之前,必须彻底清洁整个车间或吸入管线。
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