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    水性玻璃涂料应用及实践

    发布日期:2016-01-27 10:29:06  点击数:922
     

    玻璃及玻璃制品已广泛应用于家具、家电、汽车、建材、办公设备、3C等各种行业。为了达到优异的装饰效果及表面保护要求,玻璃表面必须进行“二次加工”,即用涂料进行涂装。传统工艺采用溶剂型涂料涂装,在施工过程中挥发出的大量可挥发性有机化合物(VOC)会对环境和施工人员带来潜在的巨大影响。随着人类环境意识的增强,环境友好型涂料的开发和应用势在必行,相比于其他低污染涂料,由于水性玻璃涂料具有安全、施工相对简单等特点而成为首选品种。但是由于水的表面张力大、对玻璃的润湿及渗透性差、玻璃基材表面的光洁度高等缘故,导致水性玻璃涂料难以在玻璃基材上产生良好的附着力,从而限制了水性玻璃涂料在玻璃基材上的应用。

    本实验主要通过研究成膜助剂种类及添加量、施工条件、偶联剂添加量等条件,研究玻璃基材上漆膜性能的变化,从而得到最佳制漆数据及施工条件。

    1. 试验仪器

    高速分散机、分析天平、量杯等。

    2. 试验原料

    自交联丙烯酸乳液(自制)、消泡剂(Tego)、润湿剂(科宁)、TEXNOL(伊士曼)、BEPMDPMDPNBDOW)、增稠剂(明凌)、流平剂(Tego)、AMP-95(安格斯)、偶联剂(Dow  Coring)。

    3. 涂料的配方

    配方项

    配比(质量分数)/ %

    配方项

    配比(质量分数)/ %

    乳液

    70

    AMP-95

    适量

    去离子水

    20

    流平剂(Tego

    0.1

    润湿剂

    0.2

    成膜助剂

    10

    消泡剂

    0.2

    增稠剂

    0.2

    4. 制配方法

    将乳液在800r/m的转速下分散,依次缓慢加入消泡剂、润湿剂、去离子水充分混合后,加入成膜助剂、增稠剂转速提至1500r/m,分散10 分钟;降速至600r/m,加入流平剂,分散5分钟;加入适量的AMP-95调节产品的pH值至8左右,停机,出料,过滤即得成品。

    5. 漆膜性能测试方法

    附着力测试:按GB/T9286-1998规定,用划格刀在玻璃样板上3个不同位置切割划格。在网格的上方施加3M胶带并反复压平。拿住胶带悬空的一端,尽可能以60度角平稳撕离胶带,评定附着力的级数。附着力的级数越小,表示附着力越好,0级、1级为符合标准。

    耐水性测试:GB/T1733-1993规定,制备3块玻璃样板,封边后放入去离子水槽,恒温23℃,保证2/3浸泡于水中,浸泡48小时后,取出评定耐水性结果。不起泡不脱落为符合标准。

    硬度测试:按GB/T6736-2006规定,用铅笔刮花漆膜,负载750g重量,使用砂纸磨平铅笔头部,以没有使漆膜表面出现3mm的划痕的最硬的铅笔硬度表示最终硬度,至少进行3个不同位置的测试。

     采用室温自交联技术的丙烯酸乳液用于水性玻璃涂料,采用DPMDPNB作为成膜助剂,添加量在15%时,漆膜性能优异,同时提高了成品涂料的储存稳定性;如果采用低温烘烤方式施工,漆膜干燥速度、附着力、耐水性、硬度等性能显著提升,同时加快了生产效率。在水性玻璃涂料制备过程中,外加环氧基偶联剂可以显著提高漆膜的综合性能,在某些方面甚至可以与溶剂型玻璃涂料相媲美。采用室温自交联丙烯酸乳液制备的水性玻璃涂料,具有更长的施工开放期以及储存稳定性的优点,同时依然保持了环保优势,无毒、低VOC、不污染环境、使用安全等优点,具有更为广阔的应用前景。

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