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有机硅涂料流平剂及分散剂的研究与应用


( 1 )
式中, D 4 — —八 甲基 环 四硅 氧烷 ; —— 四 甲基 环 四
广泛 、 效果也较好的一种流平剂_ I - 。其作用是降低
涂料的表 面张力 , 减少 涂 膜 的表 面 张力 梯 度 , 消 除 贝
硅氧烷 ; M M ——六甲基二硅氧烷 ; m , I 1 为聚合度。
浆 与丙烯 酸树脂 的混溶 性好 。
一—] 兰
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峻 摊 茂
陈 勤勇 , 杨毅 清 , 李祖 林

( 杭 州大 自然 有机化 工 实业有 限公 司, 3 1 0 0 1 1 J
要: 叙述了顺丁烯二 酸二 甲酯的性质 、 生产方法和用途。着重 介绍 了其在涂料中的应用。
酯装置改造扩产到 1 0 0 0 t / a 的规模 , 并使产品质量 达到国外同类产品的先进水平 , 而价格降到国外同类
产品的 2 / 3 左右 , 深受 国外 客商 的好评 和欢迎 ,
3 顺丁 烯二酸二 甲酯的应用
3 . 1 在 涂料行 业 中的应 用
顺 丁烯二 酸二 甲酯广 泛用于涂 料行 业 中 , 顺丁烯 二酸二 甲酯 与其他 物 质 的共 聚物 可制 成 多 种具 有 特 殊性能 和用途 的涂 料 , 如耐 候 、 防水 、 耐 酸 的含氟 聚合 物涂料 、 防污 ( 导 电) 涂料 、 水 性涂 料 、 无 溶剂粉 末涂 料 等。 3 . 1 1 在 舍 氟聚合物涂 料 中的应 用 日本 S a n y o C h e mi c a l I n d . L t d . 在一定条件 下 , 将
状液 体, 易溶 于醇 、 醚 等有 机溶剂 , 在水 中溶解 度
( 2 5 ℃) 为8 %, 可 以均 聚 , 或 与 丙烯 酸酯 类 、 氯乙烯 、 醋酸 乙烯 、 苯 乙烯等共 聚 。均 聚物 可作照相 材料 亲水 聚合 层 的去皮剂 ; 共聚 产物可 用于各 种涂料 、 胶粘 剂 光学 材料 、 防缩 整理剂 、 热 传递 记 录接收纸 、 石 油添 加
加成 反应 :
纳德涡流 , 防止发花、 桔皮 , 降低涂料与底层的界面引
力, 提高对 底材 的润湿 性 , 增 加 附着 力 , 减 少 缩孔 、 针 眼等涂膜 表面病 态 。 在2 0 世纪 8 0年 代 末 到 9 0年代 初 , 一 大 批 涂 料 助剂 跨 国公 司 , 如B Y K、 H e n k e l 、 E t k a 等纷 纷 涌 人 国 内 市场 或寻找 分销 商 , 对 我国 民族 助剂 工业 形成 巨大 的 冲击 , 同时 , 也 给在 改革 中求发展 、 求质 量 的中 国涂料 工业带来 了机 遇 。 目前 , 进 口的流 平剂 、 高分 子 分散 剂 等 已大量应用 于 汽 车漆 、 家具漆 、 卷 材涂 料 等 高档 涂料 中 但 国内从 事 涂 料 助剂 开发 和 生产 的企业 或 研究 机构 未能形 成 助 剂 系列 产品 J 。浙 江平 湖联 合 化学制 品 有 限 公 司根 据 国情 , 开 发 了有 机 硅涂 料 助 剂, 取 得 了较好进展 。国产涂料 助剂生 产成 本相对 较 低, 运输 方便 , 固此 , 在竞 争激烈 的市场 中争得 了一 席
s p e i 发现了氯铂酸有机溶液, 像反应式( 2 ) 那样的
硅 氢与不 饱和 烃催 化加成反 应 , 更有利 形 成 s i —c键
化台物 也可以采用高分子铂络台物和其他铂类催
化剂 等 , 但 氯铂 酸有机 溶液是 最简单 可行 的加成 催化
剂。 3 . 3 反应温度 和 时间
1 的流平性及滑感均略优于进 口产品。
4 . 2 . 2 性 能评 估
①流平 剂
测试 方 法 :
式( 1 ] 平衡 反应 温度 为 4 0—7 0  ̄ C, 时 间 4~ 7 h , 根 据 最终 产品需要 选定 反应 温度和 时间 。式 ( 2 ) 加 成反 应 温度为 8 O ~1 2 0  ̄ C, 保 温时 间为 2 h 温 度过 低 , 时
业级。 2 . 2 反 应 式 平衡 反应 :
随着 世 界经济 的发展 , 新 型 高档装饰 涂料 的开发 与生产 , 各 类 强极性 聚合 物树 脂及 高表 面张力溶剂 的 使用 愈来 愈广 泛 随着 高质 量 、 高性能装饰 涂料 的发 展, 在涂 料 中添加 用 量少 、 效 果 大 的流 平 剂 最为 人 们 所关 注 。改性 有 机硅 化 合物 是 涂 料行 业 中用 得 最为
②分散 剂 测 试方法 :
改’ 性硅油 的主要物理 性 能列 于表 l 。
表 1 改性 硅油 的主 要 物 理性 能
检测项 目 U C 2 1 8 — 1 u c 2 培一 2 U C 2 1 8 — 3 u c 2 1 8 — 4 U C 2 1 9摘
壁 厘 旦
陈 晓光 f 渐 江平湖联合 化 学制品 有限公 司 , 3 I 4 2 0 1 }
要: 采用 酸性平衡反应和氯铂 催化 加成反应 , 制备 有机硅改性 聚二 甲基硅 烷 , 用 一定 比例合成溶剂 型涂料 用
之 地

式 中, E 0: c 一c 一0 一; P 0: 一c 一 R i =叶 C H 2 厂 O_ ÷E o P O
m 、n
Ht

l f 。 一
R ;
=一( 一 c H 2 一R ’ ; R、 R ’ =H、 C H 3 、 q 等 ; q 、 a 、 b 、 为聚合度 . a +b =1 1
体系形成 均一 透 明体后 , 在8 。 1 0 0  ̄ C保 温 2 h以上 再 经后加 工 , 成 品包 装 。
业级; 六 甲基二 硅氧烷 ( MM) : 国产 , 工 业级 ; 烯丙基 聚


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3 结 果 与讨 论
3 . 1 原 料配 比的选择
流平剂及分散剂 , 在汽车涂料 中使用 , 与进 口同类 助剂效果 基本相近 。 关键词 : 改性硅油 ; 流平剂 ; 分散剂
1 前

醚: 进口或国产 , 工业级; 烯烃化合物( 特种 ) : 进 口或 国产 , 工业级 ; 催 化剂 : 国产, 试剂 级 ; 中和剂 : 国产 , 工
关键词 : 顺丁烯二酸二 甲酯 ; 生产 ; 应用
1 概

2 ・ 2 产 品质量
本公 司 产品质 量指标 达到 国外 同类 产 品水平 ( 见
表 1 ) 。
表 1 顺丁烯 二醴二 甲醋的质量 指标
性 能 指 标 — — — — 本公司产品 国外某公司产品
顺 丁烯二 酸二 甲酯俗称 马来 酸二 甲酯 , 是 无色 油
2 . 3
合成 工艺
平 衡反 应 : 按 比例 将 、 和 MM 加 到 反 应 釜 中, 在搅 拌下 加 入催 化剂 , 并缓慢升温, 在4 o~7 0  ̄ C 反应 6 h后 中 和 , 水洗并蒸馏 , 除去 水 和 低 沸 物 , 待


实 验 部分
加成反应 : 在洁净的反应釜中, 按适当的比例, 分
混溶 性 : 在醇 酸树脂 、 聚酯及 丙烯 酸树脂 中 , 加 人 0 . 2 %的 U C 2 1 8流 平 剂 , 刮涂 于玻璃板 上, 1 0 5  ̄ C×
1 h 后, 观察其透明性 。 流平性 : 选择一种聚酯树脂配制白漆 , U C 2 1 8 加
间过短 . 反应不完全 ; 但温度过高, 会产生不 良结果 。
2 . 1 主 要 原 料
八 甲基环 四硅 氧烷 ( D 4 ) : 进 口或 国产 , 工 业级 ; 甲
基 含氢 硅油 ( 或 四甲基环 四硅 氧烷 ) : 进 口或 国产 , 工
别加人 以上制得的部分含氢硅油 、 烯丙基聚醚 、 烯烃 化合物 以及 添加剂 , 搅拌 , 升温 , 加入 催化剂 ,当反应
4 改 性硅 油 的性 能 测 试 与 应 用
4 . 1 改性 硅油 的主 要物理性 能
量为树脂 固体 的 0 . 3 %, 配漆喷板 , 1 4 0  ̄ C× 2 0 n 后,
观察流 平效果 。
试验 结果 表 明 , U C 2 1 8—1 ~4四种 流 平 剂 与 醇 酸树脂 、 聚酯及 丙烯 酸 树脂 混 溶 性都 很 好 , 流 平 性也 好, 同时不 影 响漆膜 的铅笔硬 度及表 面 光泽等性 能 。
4 . 2 流 平剂 的性能 测试 与应 用
4 . 2 I 汽 车 修 补 漆 用流 平 剂
某化工研 究 院对 u c 2 1 8 —1 进行 性 能 测试 : 在 已 处理 的镀锌铁 皮上 . 先 喷涂黑漆 , 干燥 后 , 再刷涂 加有
有机硅涂料流平剂的主要技术关键之一在于选
选择较难 分散 的国产 B G S 酞菁蓝配浆 , 用丙烯
酸树脂作基 料 , 颜/ 基 比为 2 0 / 8 0 , 分 散剂 U C 2 1 9 用 量 为颜 料量 的 2 0 %。 经立式砂 磨分 散 2 h后 , 细度为 1 5 m, 其分 散效
果与进 口产品大体相近, 且分散 的色浆流动性好, 色
定有机 聚硅 氧烷部 分 与接 人 侧链 ( 包括 两 端 链 ) 的 有 机基部分 的 比例 聚 二 甲基 硅 氧 烷起 着 润 湿 、 流平 、 抗浮 色 、 防发 花 、 防缩孔 、 增 滑 和抗 划 伤等 作 用 . 而 与 漆基 相容则 由有机 基来完 成 , 从 而使有 机改性 聚硅 氧 烷 具有 极好 的表面 活性 和与漆基相 容性 的综台 性能 。
果也不 好 。该院 以前 用 二 甲基 硅 油作 为汽 车 修 补漆 的流平 剂 , 存 在 二 甲基硅 油用 量难于 掌握 等 问题 。试 用U C 2 1 8—1 作为 流平 剂 , 流平性能 好 , 光泽度 增 加 ,
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