问:如何选择PU亮光树脂?
答:PU亮光体系树脂的选择
1、先讲讲树脂分子量对性能的影响:
树脂分子量从低----------------------------------高
粘度稀稠
干燥性慢快
消光性差好
溶剂释放性差好
丰满度好差
光泽高低
上面的关系就可以比较好给出我们选择树脂的基本原则。
要求光泽高的油漆,一定不能选择分子量高的树脂,要选择分子量低的树脂,分子量低的树脂才能满足高光泽和高丰满度,同时也要结合干燥性能,平衡一下,太低的话,干性太慢也不合适。
2、因为我们在设计PU亮光或PU亮光白漆体系通常采用的都是外观水白的树脂,这类树脂通常是用饱和脂肪酸来作的,这类脂肪酸树脂厂使用最多的有椰子油脂肪酸和合成脂肪酸C12(月桂酸),为了更省成本还有使用C18(硬脂酸)。
椰子油脂肪酸:外观为白色-淡*色固体蜡状物或液体油状物,由八酸、十酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等组成,以月桂酸为主,占50%。椰子油脂肪酸富含中碳链脂肪酸(medium-chainfattyacidMCFA)其中己酸至癸酸(C6-C10)的含量约为15%。从这个组成我们可以得出椰子油脂肪酸醇酸树脂的综合性能应当是不错的,而且真正的椰子油脂肪酸树脂是不可能外观颜色是水白的。树脂厂有些标榜为椰子油脂肪酸树脂其实不是椰子油脂肪酸,这时可以从树脂外观颜色也能了解,凡是水白的都得打个问号。
合成脂肪酸是以石油产品经化学合成方法制得的脂肪酸,碳数为10~18。合成醇酸树脂主要用C12酸月桂酸和C18硬脂酸。饱和脂肪酸从C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18,分子量由小到大,熔点由小到大(C6、C8为液体,C10以上为固体),反应活性由大到小,反映到树脂的性能:韧性由好到差,消光性由差到好,丰满度由好到差,光泽由好到差。
现在简单介绍一下行业中这类树脂的一些大致现状:1、真正的椰子油脂肪酸醇酸树脂,这类树脂性能比较好,树脂外观颜色肯定不是水白,韧性丰满度光泽都可以。2、使用C8液体酸或C10之类的脂肪酸做的合成脂肪酸树脂,这类树脂成本高,性能优异,韧性光泽丰满度非常好,树脂外观水白,从性能推测长兴的和另一公司的-80可能属于这类树脂。3、使用液体C8-C10酸和C12酸混拼。4、完全使用C12月桂酸的合成脂肪酸醇酸树脂,这种树脂性能比椰子油脂肪酸树脂要次些,漆膜比椰子油脂肪酸树脂脆,树脂外观颜色可以水白,有70%和80%两种固含,70%固含的有厂家常常就在说明书上说是椰子油脂肪酸树脂,鱼龙混珠。5、使用C12月桂酸和C18硬脂酸做的合成脂肪酸树脂,这类树脂外观水白价格更低廉,但性能最差,由于C18的反应活性很低,树脂中C18肯定没有反应完全有残留溶于溶剂中。这种树脂放入冰箱冷冻试验,会发现C18析出。做成油漆漆膜时间一长,C18也会析出到漆膜表面,俗称长毛,光泽下降产生失光,所以这类树脂我们最好尽可能不要采用,不要贪图便宜。
3、通常大家选择上述的这类树脂来做PU亮光(白)漆,还是看中其颜色浅甚至水白这个外观好看的特点,认为水白色浅的树脂耐*变性也会好。这一点要看你所用的固化剂是TDI还是HDI,如果是前者,这个结论不存立,晒板结论是水白树脂的板晒后变成很难看的红相*,豆油酸的树脂是常规的*变。
其实PU亮光(白)漆的树脂选择还有更好的选择,我们常常接到客户反映以下问题:为什么PU亮光(白)漆盖不住底漆的砂纸打磨痕迹?用了最好的价格很高的-80也是盖不住砂纸痕迹?为什么PU亮光(白)漆抗划伤性不好?如何让PU亮光(白)漆干燥起硬快?PU亮光(白)漆能做到硬度3H吗?要回答这些问题,解决这些问题,就要跳出上面选择树脂的惯性思维才行。
首先我们一定不要拘泥于一定要选择水白的醇酸树脂,颜色偏*相的树脂也是完全可以使用的。
其次我们要知道一下树脂结构中的改性用脂肪酸,一般不饱和脂肪酸比同C数的饱和脂肪酸的醇酸树脂丰满度清晰度要高很多。
再一个我们要研究一下树脂结构中的-OH的反应活性问题,醇酸树脂结构中的-OH都是酸和醇反应,通过配方设计时醇超量而残留的,常用的醇不外乎是这三种:季戊四醇/甘油/乙二醇,残留的-OH都在醇酸树脂的刚性主链上,大多都被侧链的长链脂肪酸遮住,具有很大的位阻,反应活性不是特别高,所以提高干性的途径除了分子量要稍微高些,采用没有位阻活性更高的-OH也是必要的。
根据以上设想,我们设计一款专门用于PU亮光(白)漆的聚酯树脂BM-D,这款树脂外观色相是偏*的但耐*变性能也是可以的,不差。分子量比一般PU亮光(白)漆用树脂要高,保证干性,而且采用了一种特殊结构的物质(结构见下图)引入了一些没有位阻高活性的-OH,所以干性和硬度有不错表现,硬度最终可达3H,抗划伤性能有不俗表现。这种含有双键的长链单元酸接入聚酯中进行改性,可以大大提高聚酯树脂的柔韧性和丰满度,遮盖砂纸痕迹的能力大大增强。价格相对来说贵一些,但比起-80来说还是便宜的,硬度抗划伤性干性遮盖砂纸痕的性能都还是提升很多。