原料對(duì)拋光膩?zhàn)有阅苡绊懷芯?/h1>
2012-04-29 10:30:43畢春波林建廣
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2012年35期 關(guān)鍵詞：填料
畢春波 林建廣
摘 要：采用QGM—65型三輥研磨機(jī)研磨法制備拋光膩?zhàn)?，采用單因素法分析了原料?duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊憽?/p>
關(guān)鍵詞：拋光膩?zhàn)?粘接材料 填料 打磨性
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ635 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-00-01
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原料及儀器
原料：羥基丙烯酸樹(shù)脂；固化劑；滑石粉；儀器：QGM—65型三輥研磨機(jī)
1.2 拋光膩?zhàn)拥闹苽?/p>
將粘結(jié)材料和無(wú)機(jī)填料按1∶1.5的配比準(zhǔn)確稱(chēng)量后充分?jǐn)嚢杈鶆?，使拋光膩?zhàn)泳哂休^好和易性。然后轉(zhuǎn)入QGM—65型三輥研磨機(jī)研磨兩遍，使粘結(jié)材料和無(wú)機(jī)填料充分潤(rùn)濕分散。最后用膩?zhàn)庸瓮科鲗伖饽佔(zhàn)庸瓮康今R口鐵板上，在室溫放置。
1.3 樣板的制作
首先按《漆膜一般制法》（GB1727-79）制備三塊樣板。
1.4 性能測(cè)試
1.4.1 附著力《漆膜附著力測(cè)定法》（GB1720-79）并采用劃格法來(lái)測(cè)定膩?zhàn)拥母街Α?/p>
1.4.2 硬度硬度按（GB/T1732－93）涂膜硬度鉛筆測(cè)定法。柔韌性按（GB/T1731－93）和（GB/T6742－86）來(lái)測(cè)定。
1.4.3 干燥性干燥時(shí)間按（GB1727－79）的壓濾紙法來(lái)測(cè)定。
1.4.4 打磨性打磨性能按照《底漆、膩?zhàn)哟蚰バ詼y(cè)定法》（GB1770－79）。
2 分析與討論
2.1 粘結(jié)材料類(lèi)型對(duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊?/p>
粘結(jié)材料附著力的測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1 樹(shù)脂附著力的測(cè)定結(jié)果
樹(shù)脂類(lèi)型 附著力，級(jí)
羥基丙烯酸樹(shù)脂 0
氟樹(shù)脂 2
環(huán)氧樹(shù)脂 0
由表1可知羥基丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂附著力為0級(jí)，達(dá)到了最高級(jí)，羥基丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的附著力最好，氟樹(shù)脂的附著力為2級(jí)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出羥基丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的附著力遠(yuǎn)比氟樹(shù)脂的附著力好。DeBrugne.Mcleren等人在20世紀(jì)40年代末首先提出，他們認(rèn)為：粘結(jié)力的主要來(lái)源是粘結(jié)體系的分子間作用力，分子間范德華力或氫鍵作用。根據(jù)吸附理論，若漆膜中極性基團(tuán)的極性越大，數(shù)量越多，則對(duì)極性被粘物的粘結(jié)強(qiáng)度就越高。非極性漆膜與非極性被粘物之間由色散產(chǎn)生的粘結(jié)強(qiáng)度越小，極性漆膜與非極性被粘物或非極性漆膜與非極性被粘物之間由于不能產(chǎn)生足夠的分子間力，所以粘結(jié)力差。用于合成樹(shù)脂仿真幕墻系統(tǒng)中的拋光膩?zhàn)拥幕氖侨嵝阅佔(zhàn)?，含有大量的羥基基團(tuán)，是極性很強(qiáng)的基底。羥基丙烯酸樹(shù)脂含有大量的不同基團(tuán)，如環(huán)氧基、羥基、羧基等基團(tuán)，與基材的分子間作用力強(qiáng)。氟樹(shù)脂電負(fù)性大，分子間作用力強(qiáng)，但是接觸面積小和其他分子吸附弱，所以羥基丙烯酸樹(shù)脂的附著力比氟樹(shù)脂的附著力要好。而環(huán)氧樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中含有的醚基（－O－）和羥基（－OH）都是強(qiáng)極性基團(tuán)，這些基團(tuán)可以使環(huán)氧樹(shù)脂分子與基材表面之間產(chǎn)生很強(qiáng)的粘結(jié)力。但是環(huán)氧樹(shù)脂的內(nèi)聚力強(qiáng)，硬度高，脆性大。這樣會(huì)影響拋光膩?zhàn)拥拇?/p>
磨性。
2.2 固化劑對(duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊?/p>
2.2.1 固化劑的種類(lèi)對(duì)拋光膩?zhàn)佑捕鹊挠绊懕?數(shù)據(jù)表明芳香族異氰酸酯反應(yīng)迅速，脂肪族異氰酸酯反應(yīng)速度慢，但是芳香族類(lèi)的固化劑耐候性差，主要用于底漆、中涂或室內(nèi)用面漆；而脂肪族類(lèi)的固化劑漆膜戶(hù)外耐候性極好，主要用于面漆。另外，通過(guò)理論計(jì)算知道芳香族的固化劑用量是脂肪族的2倍，這樣無(wú)形中會(huì)加大拋光膩?zhàn)拥某杀荆b于脂肪族類(lèi)異氰酸酯也能滿(mǎn)足拋光膩?zhàn)拥男阅芤?，所以本?shí)驗(yàn)選用了脂肪族的固化劑六亞甲基二異氰酸酯
HDI。
表2 異氰酸酯轉(zhuǎn)化百分率（%）
反應(yīng)時(shí)間，min TDI HDI
5 90 23
30 99 79
90 100 99
2.2.2 固化劑的添加量對(duì)拋光膩?zhàn)痈稍飼r(shí)間的影響表3表明實(shí)際應(yīng)用上固化劑的添加量為拋光膩?zhàn)佑昧康?%最佳，固化劑添加量高，交聯(lián)密度增大，硬度提高，脆性增強(qiáng)，防水性好，同時(shí)也帶來(lái)開(kāi)裂隱患；固化劑添加量越小，柔韌性就越好，透氣性有所改觀，但硬度會(huì)降低。不管固化劑的添加量是過(guò)少還是過(guò)多都會(huì)影響拋光膩?zhàn)痈稍飼r(shí)間、柔韌性及硬度。
2.3 無(wú)機(jī)填料用量對(duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊?/p>
無(wú)機(jī)填料添加量不但影響拋光膩?zhàn)拥拇蚰バ阅?，而且影響拋光膩?zhàn)拥母街Γ栽诖_定鈦白粉的添加量時(shí)需要同時(shí)考慮這兩個(gè)性能指標(biāo)。
不同用量鈦白粉對(duì)拋光膩?zhàn)痈街Φ挠绊懡Y(jié)果如表4所示。
表3 固化劑的用量對(duì)油性?huà)伖饽佔(zhàn)痈稍飼r(shí)間的影響
固化劑，% 實(shí)際干燥
時(shí)間，h 表面干燥時(shí)間，h 硬度 柔韌性
4 25 2.2 HB 好
5 22 1.4 H 好
6 18 1.2 2H 較好
表4 鈦白粉不同含量附著力的測(cè)定結(jié)果
鈦白粉的含量（%） 附著力
55.6 1
59.3 1
62.5 2
65.3 3
填料的用量對(duì)拋光膩?zhàn)拥男阅苡绊懞艽?，特別對(duì)打磨性、刮涂性、硬度影響更大，無(wú)機(jī)填料的添加量直接關(guān)系到拋光膩?zhàn)拥拇蚰バ裕佔(zhàn)拥拇蚰バ圆粏问谴蚰ズ蠊饣秸谋砻娆F(xiàn)象來(lái)評(píng)述，同時(shí)還要打磨時(shí)粉料易磨下來(lái)，又不費(fèi)力來(lái)評(píng)定，所以打磨性除了與樹(shù)脂、粉料品種有關(guān)外還與粉料的添加量有關(guān)。
3 結(jié)語(yǔ)
研究發(fā)現(xiàn)：拋光膩?zhàn)又械恼辰Y(jié)材料通過(guò)考察附著力指標(biāo)應(yīng)選擇極性強(qiáng)的樹(shù)脂，粘結(jié)材料選用了羥基丙烯酸樹(shù)脂；拋光膩?zhàn)拥墓袒c固化劑的種類(lèi)和添加量有關(guān)，固化劑添加量越多，拋光膩?zhàn)幽ぞ驮接苍酱?，打磨性能就越差；固化劑添加量越少，拋光膩?zhàn)幽ぞ驮杰?，越難打磨，固化劑的添加量為拋光膩?zhàn)拥?%；打磨性能與無(wú)機(jī)填料添加量是成正比的，但又與附著力成反比，鈦白粉的量控制在最佳量。
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畢春波 林建廣
摘 要：采用QGM—65型三輥研磨機(jī)研磨法制備拋光膩?zhàn)?，采用單因素法分析了原料?duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊憽?/p>
關(guān)鍵詞：拋光膩?zhàn)?粘接材料 填料 打磨性
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ635 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-00-01
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 原料及儀器
原料：羥基丙烯酸樹(shù)脂；固化劑；滑石粉；儀器：QGM—65型三輥研磨機(jī)
1.2 拋光膩?zhàn)拥闹苽?/p>
將粘結(jié)材料和無(wú)機(jī)填料按1∶1.5的配比準(zhǔn)確稱(chēng)量后充分?jǐn)嚢杈鶆?，使拋光膩?zhàn)泳哂休^好和易性。然后轉(zhuǎn)入QGM—65型三輥研磨機(jī)研磨兩遍，使粘結(jié)材料和無(wú)機(jī)填料充分潤(rùn)濕分散。最后用膩?zhàn)庸瓮科鲗伖饽佔(zhàn)庸瓮康今R口鐵板上，在室溫放置。
1.3 樣板的制作
首先按《漆膜一般制法》（GB1727-79）制備三塊樣板。
1.4 性能測(cè)試
1.4.1 附著力《漆膜附著力測(cè)定法》（GB1720-79）并采用劃格法來(lái)測(cè)定膩?zhàn)拥母街Α?/p>
1.4.2 硬度硬度按（GB/T1732－93）涂膜硬度鉛筆測(cè)定法。柔韌性按（GB/T1731－93）和（GB/T6742－86）來(lái)測(cè)定。
1.4.3 干燥性干燥時(shí)間按（GB1727－79）的壓濾紙法來(lái)測(cè)定。
1.4.4 打磨性打磨性能按照《底漆、膩?zhàn)哟蚰バ詼y(cè)定法》（GB1770－79）。
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2.1 粘結(jié)材料類(lèi)型對(duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊?/p>
粘結(jié)材料附著力的測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1 樹(shù)脂附著力的測(cè)定結(jié)果
樹(shù)脂類(lèi)型 附著力，級(jí)
羥基丙烯酸樹(shù)脂 0
氟樹(shù)脂 2
環(huán)氧樹(shù)脂 0
由表1可知羥基丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂附著力為0級(jí)，達(dá)到了最高級(jí)，羥基丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的附著力最好，氟樹(shù)脂的附著力為2級(jí)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出羥基丙烯酸樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的附著力遠(yuǎn)比氟樹(shù)脂的附著力好。DeBrugne.Mcleren等人在20世紀(jì)40年代末首先提出，他們認(rèn)為：粘結(jié)力的主要來(lái)源是粘結(jié)體系的分子間作用力，分子間范德華力或氫鍵作用。根據(jù)吸附理論，若漆膜中極性基團(tuán)的極性越大，數(shù)量越多，則對(duì)極性被粘物的粘結(jié)強(qiáng)度就越高。非極性漆膜與非極性被粘物之間由色散產(chǎn)生的粘結(jié)強(qiáng)度越小，極性漆膜與非極性被粘物或非極性漆膜與非極性被粘物之間由于不能產(chǎn)生足夠的分子間力，所以粘結(jié)力差。用于合成樹(shù)脂仿真幕墻系統(tǒng)中的拋光膩?zhàn)拥幕氖侨嵝阅佔(zhàn)?，含有大量的羥基基團(tuán)，是極性很強(qiáng)的基底。羥基丙烯酸樹(shù)脂含有大量的不同基團(tuán)，如環(huán)氧基、羥基、羧基等基團(tuán)，與基材的分子間作用力強(qiáng)。氟樹(shù)脂電負(fù)性大，分子間作用力強(qiáng)，但是接觸面積小和其他分子吸附弱，所以羥基丙烯酸樹(shù)脂的附著力比氟樹(shù)脂的附著力要好。而環(huán)氧樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中含有的醚基（－O－）和羥基（－OH）都是強(qiáng)極性基團(tuán)，這些基團(tuán)可以使環(huán)氧樹(shù)脂分子與基材表面之間產(chǎn)生很強(qiáng)的粘結(jié)力。但是環(huán)氧樹(shù)脂的內(nèi)聚力強(qiáng)，硬度高，脆性大。這樣會(huì)影響拋光膩?zhàn)拥拇?/p>
磨性。
2.2 固化劑對(duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊?/p>
2.2.1 固化劑的種類(lèi)對(duì)拋光膩?zhàn)佑捕鹊挠绊懕?數(shù)據(jù)表明芳香族異氰酸酯反應(yīng)迅速，脂肪族異氰酸酯反應(yīng)速度慢，但是芳香族類(lèi)的固化劑耐候性差，主要用于底漆、中涂或室內(nèi)用面漆；而脂肪族類(lèi)的固化劑漆膜戶(hù)外耐候性極好，主要用于面漆。另外，通過(guò)理論計(jì)算知道芳香族的固化劑用量是脂肪族的2倍，這樣無(wú)形中會(huì)加大拋光膩?zhàn)拥某杀荆b于脂肪族類(lèi)異氰酸酯也能滿(mǎn)足拋光膩?zhàn)拥男阅芤?，所以本?shí)驗(yàn)選用了脂肪族的固化劑六亞甲基二異氰酸酯
HDI。
表2 異氰酸酯轉(zhuǎn)化百分率（%）
反應(yīng)時(shí)間，min TDI HDI
5 90 23
30 99 79
90 100 99
2.2.2 固化劑的添加量對(duì)拋光膩?zhàn)痈稍飼r(shí)間的影響表3表明實(shí)際應(yīng)用上固化劑的添加量為拋光膩?zhàn)佑昧康?%最佳，固化劑添加量高，交聯(lián)密度增大，硬度提高，脆性增強(qiáng)，防水性好，同時(shí)也帶來(lái)開(kāi)裂隱患；固化劑添加量越小，柔韌性就越好，透氣性有所改觀，但硬度會(huì)降低。不管固化劑的添加量是過(guò)少還是過(guò)多都會(huì)影響拋光膩?zhàn)痈稍飼r(shí)間、柔韌性及硬度。
2.3 無(wú)機(jī)填料用量對(duì)拋光膩?zhàn)有阅艿挠绊?/p>
無(wú)機(jī)填料添加量不但影響拋光膩?zhàn)拥拇蚰バ阅?，而且影響拋光膩?zhàn)拥母街Γ栽诖_定鈦白粉的添加量時(shí)需要同時(shí)考慮這兩個(gè)性能指標(biāo)。
不同用量鈦白粉對(duì)拋光膩?zhàn)痈街Φ挠绊懡Y(jié)果如表4所示。
表3 固化劑的用量對(duì)油性?huà)伖饽佔(zhàn)痈稍飼r(shí)間的影響
固化劑，% 實(shí)際干燥
時(shí)間，h 表面干燥時(shí)間，h 硬度 柔韌性
4 25 2.2 HB 好
5 22 1.4 H 好
6 18 1.2 2H 較好
表4 鈦白粉不同含量附著力的測(cè)定結(jié)果
鈦白粉的含量（%） 附著力
55.6 1
59.3 1
62.5 2
65.3 3
填料的用量對(duì)拋光膩?zhàn)拥男阅苡绊懞艽?，特別對(duì)打磨性、刮涂性、硬度影響更大，無(wú)機(jī)填料的添加量直接關(guān)系到拋光膩?zhàn)拥拇蚰バ裕佔(zhàn)拥拇蚰バ圆粏问谴蚰ズ蠊饣秸谋砻娆F(xiàn)象來(lái)評(píng)述，同時(shí)還要打磨時(shí)粉料易磨下來(lái)，又不費(fèi)力來(lái)評(píng)定，所以打磨性除了與樹(shù)脂、粉料品種有關(guān)外還與粉料的添加量有關(guān)。
3 結(jié)語(yǔ)
研究發(fā)現(xiàn)：拋光膩?zhàn)又械恼辰Y(jié)材料通過(guò)考察附著力指標(biāo)應(yīng)選擇極性強(qiáng)的樹(shù)脂，粘結(jié)材料選用了羥基丙烯酸樹(shù)脂；拋光膩?zhàn)拥墓袒c固化劑的種類(lèi)和添加量有關(guān)，固化劑添加量越多，拋光膩?zhàn)幽ぞ驮接苍酱?，打磨性能就越差；固化劑添加量越少，拋光膩?zhàn)幽ぞ驮杰?，越難打磨，固化劑的添加量為拋光膩?zhàn)拥?%；打磨性能與無(wú)機(jī)填料添加量是成正比的，但又與附著力成反比，鈦白粉的量控制在最佳量。
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