2016年第5期参考答案:超耐高温有机硅树脂涂料
以下为《欧洲涂料杂志》第5期配方培训中超耐高温有机硅树脂涂料的参考答案。
基本配方
备料并搅拌:
有机硅树脂(溶于二甲苯/环已酮4:1
溶液,固体分50%),31.0%
膨润土浆料(固体分10%),6.5%
润湿剂,1.0%
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 15
°C。
气溶胶,1.5%
硫酸钡,11.0%
高岭土,14.0%
二氧化钛,11.0%
氧化铁黑,0.8%
钛镍黄,0.5%
添加以下物质,并不断搅拌:
有机硅树脂(同上),11.0%
采用Perl研磨机(珠磨机)分散30
min,温升不超过50 °C。
添加以下物质,并不断搅拌:
有机硅树脂(溶于二甲苯溶液,固体分50%),11.7%
参考答案-主要问题
问题1:有机硅树脂
a. 分子结构
通过硅烷(如RSi(OH)3 )的缩合反应制备有机硅树脂。R基团为脂肪族或芳香族基团。
b. 改性
采用烷基(脂肪族基团)和/或芳基(芳族基团)对有机硅树脂进行改性。苯基能提高弹性和光泽。在树脂中加入的烷基基团大多是甲基基团。较长的自由基(例如,丙基和丁基基团)很少使用。用甲基基团改性树脂会降低弹性、着色性能以及与复合基料的相容性。纯甲基有机硅树脂的耐热性不超过400 °C。
c. 性能
由于有机基团(类型和含量),平均分子量以及官能团的变化,性能差异非常明显。一般来说,有机硅树脂与其他基料的相容性较差,但具有良好的耐热性、耐候性、疏水性及表面性能(例如良好的流平性和光泽)。
问题2:拼用基料
醇酸树脂和聚酯树脂可作为有机硅树脂的拼用基料。然而,这些树脂会减弱耐高温性。因此,聚酯有机硅树脂在约 250 °C以上的高温时会产生黄变,醇酸有机硅树脂的热稳定不超过150 °C。
问题3:溶剂
对于有机硅树脂来说,脂肪烃、芳香烃、醇类和酮类都是合适的溶剂。
问题4:着色
只有无机颜料才适合耐高温涂料配方。特别是金属颜料(锌粉或铝粉)及尖晶石型的氧化物混合相颜料(如钛镍黄或者钴蓝)都十分适用。
问题5:静电涂装
喷涂旋杯和喷涂旋盘的工作原理相同。喷涂旋杯的直径为50~250 mm,转速可达3000 min-1 。因此,喷涂旋杯边缘的涂料颗粒分布均匀,粒子在旋转装置上通过高电压进行带电。“飞行的”带电涂料粒子通过电场传送到工件上。
问题6:采用过滤袋进行过滤
采用过滤袋过滤时,待过滤的物质从里通过过滤材料传送到外面。过滤期间,杂质会保留在滤布上,残留在过滤袋中。过滤袋是由尼龙、聚酯、聚丙烯、黏胶纤维或者羊毛制成,滤网孔径为1~250 mm。整个过滤系统由过滤器外壳、压力吸收或支撑筒、过滤袋和可能还有一个位移装置组成。
优点:
使用方便
过滤效率高
过滤系统易于清洁
滤网尺寸变化范围大
可用于各种不同类型的涂料
缺点:
如果存在弹性杂质,施加压力时就会把颗粒压过滤网。使用寿命相对较短。
问题7:聚合程度的测定
凝胶渗透色谱法(GPC)是一种间接测定聚合反应程度的方法。将聚合物溶液加入充填了多孔凝胶的色谱柱中。该凝胶(固定相)是通过二乙烯基苯交联制得的的聚苯乙烯。采用流动相(如四氢呋喃)的方法就可以获得通过色谱柱的迁移量。低分子量的聚合物可以深深入地渗透到凝胶的孔中。而高分子量的聚合物则无法穿过这些孔。
结果,大分子能够比小分子更快地通过测试柱,所以聚合混合物就会被分离成具有不同分子量的多个流出级份。通过对这些级份的鉴定(如通过折射率),并与标准进行对比,就能得出分子量分布情况。聚合反应程度可根据平均分子量进行估算得到。
问题8:耐高温性的测试
DIN ISO 3248(热效应测定)可以用来测试涂料的耐高温性。将涂装好的试板放置在烘箱中进行热处理。除非另有规定,测试条件规定为125°C/ 24 h。高温处理后,对其光泽、性能和质量的变化进行评估。
问题9:风险与安全术语
《危险物质管理条例》(GefStoffV)规定了与危险物质相关的风险与安全术语。因为风险术语与特定的危害(如R7可能引起火灾)有关,所以这5个术语都提供了安全建议。GefStoffV中对风险与安全术语进行了定义;通常,也可将这些术语结合起来使用。
根据GefStoffV6(物质的标签)和7 (标签的制备)的规定,安全与风险术语必须构成标签内容的一部分。
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