热反射涂料除了要考虑将有机或无机的颜料制备成浆料并调成涂料外, 还要考虑对常用的建材有良好的附着力。
丙烯酸,醇酸,硝基等高分子树脂 分子量较高 ,但黏度较高,需要大量稀
释剂。水性高分子树脂 主要是乳液,或分散体,为提高树脂的体积固含并尽量降低黏度,反应型,双组分交联型低 分子树脂 在涂料中得到广泛的应用。如环氧 ,聚氨酯,UV 涂料等。
上述树脂制备的涂料都存在共性问题,就是树脂与无机物填料和各种颜料之间只有物理作用, 双组分树脂之间存在反应,但与其它组分无化学反应。 单组分烘漆在高温烘烤时成膜,但是此时与无机物之间无很大的关联。水性涂料在脱水时,各种粒子聚集,成膜,但相互间只是粘结。
容易被忽略的下述两点实际对提高水性涂料的性价比起到关键的作用 :
• 树脂与无机物之间的混融性:有机/无机物/基材之间的偶联
• 树脂间的交联与树脂与无机物之间的交联
上述两点可以提高涂料性价比的主要原理为:
• 无机化合物间主要是通过正负离子间的静电引力相互吸引,形成离子键。离子键一般不形成单分子形式, 而是通过一个离子与周围几个相反电性离子间的静电引力,形成晶体堆积结构
• 有机化合物间不发生电子转移,而是两个原子相互接近,通过公用电子对形成共价键
• 两个相同原子共用电子对形成非极性的共价键, 不同原子共用电子对,因电负性的差异形成极性共价键
• 极性树脂和极性基材有益于涂料的制备及施工
• 分子的极性还表现在溶解性方面,相似的分子溶于相似的溶剂中
• 硬酸和硬碱可结合生成离子键,高极性键或稳定的络合物
• 软酸和软碱可结合生成共价键或`稳定的络合物
• 软酸与硬碱,或软碱与硬酸反应速度较慢
• 硬酸:原子团半径小,正电荷集中,可极化程度低, 对外层电子抓的紧
• 软酸:原子团半径大,正电荷数低,可极化程度高,对外层电子抓色松
• 硬碱: 原子团具有给电子能力, 可极化程度低, 电负性强, 难以氧化, 对外层电子抓的紧
• 软碱:与硬碱相反,可极化程度高,电负性低,易被氧化,对外层电子抓得松
通过在聚硅氧烷分子上接上侧链或活性官能团,如醇酸,乙氧基,丙氧基基团,可以改善与多数体系的相容性并获得良好的性能。此外,由于接入活性官能团, 使聚硅氧烷分子在成膜过程中可以与树脂反应,旨在避免迁移现象。在 UV涂料中更重要。市场常用的偶联剂主要为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。主要的硅烷偶联剂供应商有道康宁,迈图,信月,瓦克等,国内除蓝星外还有很多企业生产。钛酸酯偶联剂以肯瑞奇较著名。下面介绍一些典型的偶联剂的应用。
γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷O=C=NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷作用于涂料或者氨基树脂、 聚氨酯树脂或者丙烯酸树脂中,能够大幅提高产品对于传统底材比如玻璃等的黏附力,同时对于非传统底材比如尼龙,塑料等也具有高强黏附作用。 如果用于涂料,还能同提高颜料的分散性,耐候性耐擦洗性等。
N-(β氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷NH 2 (CH 2 ) 2 NH(CH 2 ) 3 Si CH 3 (OCH 3 ) 2
多氨基官能团 可与多种树脂偶联,使基材有良好润湿性,其为双官能团硅烷 良好的水稳定性,在弹性体系中改善附着力并保持伸长率,可改善复配产品的储存期。
1.粘接促进剂用于多硫化物、聚氯乙烯塑料、有机硅单组分和双组分聚氨酯、环氧胶粘剂及 封胶等。
2.添加剂用于酚醛和环氧模塑料。
3.添加剂用于乳胶漆、胶粘剂和密封胶等。
γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷O=C=NCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3
异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷容易水解和交联。它能把无机物质(入玻璃、沙子和填料等)和有机聚合物(热固型或热塑型)通过化学键连接起来。如用于聚氨酯密封胶和涂料中,以及聚氨酯预聚体中,能改善其自交联性以及湿态粘结力等。同时也能用于橡胶合成中,显著改善其力学性能如抗摩擦性,大温差下的收缩性。本产品亦可用于塑料基材的附着力等。
2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷
1. 反应型硅烷活性物质的典型用途包括工程橡塑材料的改性、油漆、涂料、油墨、铸造树脂、胶粘剂、密封剂、玻璃纤维、磨具磨料、电子封装材料
等行业。
2. 其可用作附着力促进剂、表面改性剂、分散剂,主要用于提高无机矿物粉体材料、纤维对高分子聚合物(树脂)的结合力、相容性和树脂涂层对无机基材的附着力、耐水性。
3. 其可提高电子灌封材料和其他密封材料的封装可靠性。提高聚氨酯、丙烯酸、环氧、硅橡胶等密封剂对玻璃和金属的粘接性能。
4. 是一种优良的粘合促进剂,适用的树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚硫橡胶、聚酰胺、丙烯酸树脂、PBT、聚氨酯等。
3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷Cl(CH 2 ) 3 SiCH 3 (OCH 3 ) 2
1. 是一种用途非常广泛的中间体。可用于制备多种偶联剂,还可用于制备特种硅油。
2. 橡胶工业中,可通过引入极性基团(氯丙基)以改进聚氨酯弹性体的强度还可用于合成具有较低渗透性、滚动阻力及较高弹性、伸长率的硫化橡胶,在军事上可用作防弹实心轮。
3. 在塑料工业中,可有效地抑制聚氯乙烯(PVC)增塑剂的渗析,使 PVC 长期保持清洁卫生;可以用作聚氨酯泡沫塑料的吸收剂,提高泡沫塑料的耐候性
4. 在纺织业中,使用该偶联剂使得织物柔软具有弹性。
5. 在印刷工业中,可制成负电性调色剂,用于静电复印、图象显影等方面
经该品处理过的填料、颜料,能提高其分散性,颜填料防沉降性能、提高颜料的遮盖力及着色力, 提高涂层的防腐性、 防水性、 防火性。 亦可用于氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃剂的改性,提高了产品的阻燃性,是无卤阻燃塑料的必须品。
双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯。
该品主要用于含水量较高的树脂如丙烯酸类涂料。 可改善白炭黑等无机填料在聚合物中分散,防沉降,可增加涂料中的填料量,可增加涂层的防水、防火、防腐能力。本品可用为无机填料与有机树脂的偶联,也可作为不同极性的有机树脂之间的偶联。经该品处理后,可提高填料在聚合物中分散性,增加涂料或复合材料中的填料量。
• 与低分子的反应规律相同, 高聚物的官能团反应是以大分子的基本链节为基础与化学试剂(大分子或小分子)相作用的反应。
• 高聚物的官能团反应可以在大分子与小分子(或试剂 /单体)间进行,也可以在大分子间进行,还可以在大分子内进行。
• 经表面活性处理的颜填料有可能与树脂或基材上的活性基反应, 成为一个有机的整体。
• 大分子端基的反应除了大分子链节所带官能团能进行化学反应外, 某些聚合物的大分子末端所带的官能团也能参与多种化学 反应 。如 环氧 ,异氰酸基 ,羟基,羧基,硫酸基等。
• 与偶联剂反应的颜填料可以与树脂的上述端基反应 ,旨在提高涂膜的整
体性
• 流变增稠剂的缔合作用