微粉蠟在涂料中的應(yīng)用研究
(作者未知) 2009/5/10
摘要:本文報告了高分子蠟及聚乙烯微粉蠟在涂料中的應(yīng)用,介紹了應(yīng)用中的注意事項還對涂料市場進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:聚乙烯蠟,微粉蠟,涂料,應(yīng)用,展望
引言
在聚乙烯生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生少量的低聚物即低相對分子質(zhì)量聚乙烯,又稱高分子蠟簡稱聚乙烯蠟。因其優(yōu)良的耐寒性、耐熱性、耐化學(xué)性和耐磨性而得到應(yīng)泛的應(yīng)用。正常生產(chǎn)中,這部分蠟作為一種添加劑可直接加到聚烯烴加工中,它可以增加產(chǎn)品的光譯和加工性能。高分子蠟是炸藥良好的鈍感劑,同時也可作塑料、顏料的分散潤滑劑,瓦楞紙防潮劑,熱熔粘合劑及地蠟,汽車美容蠟等。
高分子蠟是一種無毒、無味、無腐蝕、白色或略帶微黃的固體,相對分子質(zhì)量為1800-8000。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,在室溫下抗溫性、耐藥性和電氣性優(yōu)異,應(yīng)用范圍比較廣,可作為氯化聚乙烯的原料、塑料的改性劑,紡織品的涂布劑以及改善原油和燃料油粘性的添加劑。[1-2]
國外低相對分子質(zhì)量聚乙烯的應(yīng)用很廣,需求量較大。日本每年生產(chǎn)約3000t,售價比普通的樹脂高一倍左右。國內(nèi)雖然啟步較晚但需求量也在逐年增加,主要生產(chǎn)廠家有上海金山,南京揚子和北京化工大學(xué)等。
高分子蠟在涂料中的應(yīng)用及作用機(jī)理
涂料用蠟主要以添加劑的形式加入,蠟類添加劑一般以水乳液形式存在,最初是用于改善涂膜的表面防擴(kuò)性能。主要包括提高涂膜的平滑性、抗劃性以及改善防水性。此外,它還可以影響涂料的流變性能,它的加入可以使金屬閃光漆中鋁粉這類的固體顆粒的取向變得均勻。在無光漆中它可以作為消光劑,根據(jù)其粒徑和粒徑分布,蠟類添加劑的消光效力也各不相同。因此,蠟添加劑即有適于有光漆的也有適用于無光漆的。微晶化改性聚乙烯蠟,可用于改善水性工業(yè)涂料的表面性質(zhì)。如Ffka-906,加入后平滑性、抗粘連性、抗劃傷性及消光作用都有加強,而且可以有效抑制顏料沉淀 。添加量為0.25%-2.0%。[8]
1應(yīng)用方式
蠟的使用方法常見的有四種:
1、熔融法:以溶劑在密閉、高壓的容器下加熱熔融,然后在適當(dāng)?shù)睦鋮s條件下出料,獲得成品;缺點是質(zhì)量不易控制,操作成本高且危險,同時某些蠟并不適用這種方法。
2、乳化法:可得又細(xì)又圓的粒子,適用于水性系統(tǒng),但所加入的表面活性劑會對涂膜的耐水性造成影響。
3、分散法:將蠟加入樹蠟/溶液中,利用球磨機(jī)、滾筒或其他分散設(shè)備分散;缺點是難獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品,且成本高。
4、微粉化法:微粉化的方式可采用噴射微粉機(jī)(Jet-Microniser)或微粉/分級機(jī)(Microniser/Classifier)生產(chǎn)工藝,即是利用粗臘在高速狀態(tài)下相互間激烈碰撞后逐漸碎裂成微粒狀,然后再由離心離心力作用,在失重下被吹逸出來收集而得。此為目前應(yīng)用最多的制造方法。
雖然蠟的使用方法頗多,但仍以微粉化蠟為最多,而市面上微粉化臘的種類繁多,且各制造廠家生產(chǎn)工藝也均有差異,使得各廠微粉化蠟的粒徑分布,相對分子質(zhì)量、密度、熔點、硬度等性質(zhì)均有些差異。
聚乙烯蠟的制造,一般有高壓、低壓聚合法;其中高壓法的制得的聚乙烯蠟帶支鏈,密度與熔融溫度均較低,而低壓法則可制得直鏈的低比重的臘;PE臘有各種不同的密度,例如同為低壓法制得的非極性PE蠟而言,通常低密度者(低支鏈、高結(jié)晶度)較堅硬,有較佳的耐磨損及抗創(chuàng)痕性,但在滑性及降低摩擦系數(shù)上則稍差。[3]
2蠟在涂料中的特點與機(jī)理
蠟的種類繁多,而其展現(xiàn)在涂膜的形態(tài)我們大致可分成下列三種:
1、起霜效果:例如選用的蠟的熔點低于烘烤溫度時,由于蠟在烘烤時熔
融成液態(tài),成膜冷卻后,即在涂面上形成似霜的薄層。
2、球軸效果:此效應(yīng)在于蠟由其本身的粒徑大小與涂層膜厚相近,甚至大一些,而顯露在外,使得臘的耐刮、防擦傷性能可以顯現(xiàn)。
3、漂浮效應(yīng):不論蠟的粒子形態(tài),蠟在成膜過程中漂移至涂膜表面均勻的分散開來,使得涂膜最上層有蠟的保護(hù),顯現(xiàn)蠟的特點。
3蠟在涂膜中所提供的特點
1、耐磨、防刮傷、防擦傷:蠟分布在涂膜中借此保護(hù)涂膜、防蠟的種類繁多,而其展現(xiàn)在涂膜的形態(tài)我們大致可分成下列三種:
1、起霜效果:例如選用的蠟的熔點低于烘烤溫度時,由于蠟在烘烤時熔融成液態(tài),成膜冷卻后,即在涂面上形成似霜的薄層。
2、球軸效果:此效應(yīng)在于蠟由其本身的粒徑大小與涂層膜厚相近,甚至大一些,而顯露在外,使得臘的耐刮、防擦傷性能可以顯現(xiàn)。
3、漂浮效應(yīng):不論蠟的粒子形態(tài),蠟在成膜過程中漂移至涂膜表面均勻的分散開來,使得涂膜最上層有蠟的保護(hù),顯現(xiàn)蠟的特點。
3蠟在涂膜中(未完,下一頁)
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