1、引言 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,中國(guó)家具的出口在世界貿(mào)易中已占重要位置,與此相對(duì)應(yīng)的是高檔木器涂料的迅速發(fā)展,各種強(qiáng)極性聚合物樹脂和高表面張力的溶劑使用越來(lái)越來(lái)廣泛。隨著高質(zhì)量、高性能木器涂料的發(fā)展,在涂料中添加量少,效果大的平滑流平劑也愈為人所關(guān)注。其中改性硅油是涂料行業(yè)中用的最為廣泛、平滑流動(dòng)效果也較好的一種流平劑。它能降低涂料的表面張力,減少涂膜的表面張力梯度,阻止貝納德旋窩形成,改善流平和光澤,降低涂層和基材的界面張力,提高對(duì)底材潤(rùn)濕,減少縮孔等涂膜表面病態(tài)。 國(guó)內(nèi)助劑企業(yè)中有相當(dāng)?shù)牟糠质且源頌橹?,自身缺乏產(chǎn)品開發(fā)的能力。而近年來(lái)BYK、EFKA、TEGO等紛紛涌入國(guó)內(nèi),對(duì)國(guó)內(nèi)助劑行業(yè)形成較大的沖擊。目前進(jìn)口的有機(jī)硅流平劑已大量應(yīng)用于汽車漆、家具漆等高檔涂料,占據(jù)了市場(chǎng)的大部分份額。 浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司是國(guó)內(nèi)僅次于藍(lán)星星火的有機(jī)硅單體制造商,作為國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),新安擁有國(guó)家級(jí)技術(shù)中心和40余項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù),并有20余項(xiàng)科技成果獲得國(guó)家和省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。新安在自有的有機(jī)硅上游原料的基礎(chǔ)上,其下游產(chǎn)業(yè)鏈也已滲入熱硫化硅橡膠混煉膠、縮合型室溫硫化膠、液體加成膠、改性硅油等多系列的產(chǎn)品,從而形成了從上游單體到下游產(chǎn)品完善的產(chǎn)業(yè)鏈。針對(duì)國(guó)內(nèi)助劑行業(yè)缺乏新產(chǎn)品開發(fā)和進(jìn)口替代生產(chǎn)的能力,新安從2007年起經(jīng)過(guò)研發(fā)生產(chǎn)和市場(chǎng)應(yīng)用評(píng)價(jià),逐步形成了系列化的自主產(chǎn)權(quán)的有機(jī)硅助劑,在中高檔助劑市場(chǎng)已占有一隅之地。產(chǎn)品系列中既有具有高度滑感、防縮孔的流平劑,又有兼具手感、良好底材潤(rùn)濕性能的低穩(wěn)泡助劑,以及適用于水性木器漆的具有出色底材潤(rùn)濕性和防縮孔性能的流平助劑。 2、系列有機(jī)硅流平劑的合成 2.1主要原料 MM:自產(chǎn),>99%;DMC:自產(chǎn),>99.8%;特種含氫硅油:自產(chǎn),>98%;烯丙基聚醚:國(guó)產(chǎn)。 2.2合成工藝 平衡反應(yīng):按比例將MM,DMC、含氫硅油加到反應(yīng)釜中,攪拌下加入催化劑,常溫反應(yīng)6小時(shí)以上中和過(guò)濾得到調(diào)聚好的含氫硅油。 加成反應(yīng):按適當(dāng)?shù)谋壤謩e加入以上制得的含氫硅油和烯丙基聚醚,攪拌升溫,加入催化劑。當(dāng)反應(yīng)體系成均一透明后,繼續(xù)保溫1-2小時(shí)后降溫出料。 3、涂料平滑和流平性能測(cè)試 有機(jī)硅流平劑主要是各種不同結(jié)構(gòu)的改性硅油,通過(guò)結(jié)構(gòu)的變化可以得到一系列具有不同性能的流平劑。通過(guò)對(duì)國(guó)外系列化助劑的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系的研究,對(duì)涂料油墨表面性能的影響因素有了清晰的了解。通過(guò)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響進(jìn)行的全面評(píng)價(jià),得到了系列化的可分別用于油性、水性和UV體系的表面流平助劑,從而基本完整的可對(duì)不同體系制備不同結(jié)構(gòu)的表面控制助劑。這就為主動(dòng)根據(jù)客戶的性能要求和體系要求而設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。我們根據(jù)手感、流平性和潤(rùn)濕性三種特點(diǎn)開發(fā)了各有側(cè)重點(diǎn)的產(chǎn)品供使用,都獲得了滿意的結(jié)果。 有機(jī)硅流平劑的性能側(cè)重點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:流平性、相容性(反應(yīng)在清漆中透明性)、涂膜滑度、低穩(wěn)泡性、抗粘連、底材潤(rùn)濕性和抗縮孔性等。下表列出了我們幾個(gè)代表性產(chǎn)品的性能總結(jié)。在選擇流平劑時(shí)需要根據(jù)配方要求來(lái)對(duì)流平劑選擇,在達(dá)到最優(yōu)化性能同時(shí)避免帶來(lái)副作用,從而達(dá)到平衡。 表1 有機(jī)硅流平劑的綜合性能匯總表
這里有必要指出:具有優(yōu)異底材潤(rùn)濕的助劑在涂料助劑領(lǐng)域有較大的潛在應(yīng)用價(jià)值,正呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)。隨著環(huán)保壓力的增大,水性木器漆的發(fā)展很快,具有高潤(rùn)濕性能、同時(shí)具有不穩(wěn)泡性能的水性流平助劑有很大的應(yīng)用價(jià)值。 我們選擇了XHG-2450和三種進(jìn)口助劑進(jìn)行了綜合性能的比較
對(duì)于這一類增滑流平助劑而言,諸多性能中相對(duì)而言比較重要的是相容性、平滑度和流平性。從以上數(shù)據(jù)可以看出,XHG-2450的性能絲毫不亞于進(jìn)口助劑。 |