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如何制备高固含溶剂型涂料用低VOC色浆?
2020年06月03日    阅读量:1836    新闻来源:赢创涂料添加剂  |  投稿

随着各国对涂料和油墨VOC排放日趋严格的法律法规,环保型涂料和油墨越来越引起人们的关注。其中,高固含配方技术也成为潜在发展方向之一。高固含体系的优势是:1. 减少了溶剂含量,降低了体系VOC排放;2. 用户只需适当调整就可以将传统溶剂型涂料油墨的生产施工设备应用于高固含体系,节省时间,减少设备改造成本和生产应用成本涂料在线coatingol.com


但对于高固含溶剂型涂料,通常调色过程使用的颜料浓缩浆中的VOC会是最终色漆VOC的重要来源。如何减少这部分VOC的引入?本文将重点围绕这一问题提出思考和解决方案。


如何降低配方对溶剂的需求程度


如果颜料浓缩浆的VOC含量较高,最终成品的VOC会随着调色后颜色的深浅而变化,这对于产品VOC的质量控制亦带来一定的难度。相反,如果颜料浓缩浆的VOC可以控制在一个较低的水平,当采用这种低VOC的色浆调色时,即使添加量很高,也不用担心最终涂料的VOC会超过法规规定的范围。


想要降低颜料浓缩浆的VOC含量至一个较低的水平,首要要求是减少配方对溶剂的需求,通常方法是使用具有高效降粘的分散剂或研磨树脂来实现。


赢创涂料添加剂业务线专为高固含颜料浓缩浆研制的TEGO® VariPlus LK研磨树脂就是一个很好的应用案例。

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我们研究过不同研磨树脂制备一款氧化铁黄浓缩浆后VOC和粘度的表现。配方和实验结果如下:

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可以发现:在VOC达到310 g/L的时候,得到的浓缩浆的粘度接近10万mPas,基本没有流动性。而如果将配方中的研磨树脂换成VariPlus LK后,色浆粘度降低至800 mPas。进一步降低色浆的VOC至110g/L后,色浆仍然具有较低的粘度。而如果同时使用专用的分散剂TEGO® Dispers 676时,可以进一步将粘度降低一半左右。


采用TEGO® VariPlus LK研磨树脂除了可以制备低VOC专用的颜料浓缩浆外,与竞品树脂比较,也可以在不增加色浆的粘度的情况下,增加颜料含量。比如所示的PY 154颜料:

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当用竞品的研磨树脂和分散剂时,35%的颜料含量的色浆粘度为2000 mPas,这时的VOC含量为约500 g/L。而如果使用TEGO® VariPlus LK和TEGO® Dispers 676时,颜料含量在55%时的粘度约为2200 mPas,但此时VOC含量可以降低到191 g/L。


使用TEGO® VariPlus LK和TEGO® Dispers 676可以同时满足降低VOC和增加颜料含量的需求。这对配方成本也是非常有益的。相同颜料含量的情况下的色浆成本可能会更低,或者可以提高颜料含量,调相同颜色的配方成本也可能会更低。


根据我们的应用经验,在其他多个配方中,该研磨树脂也证实了相似的应用价值。


更多阅读 TEGO® VariPlus LK特性介绍


》优异的降粘效果


TEGO® VariPlus LK树脂主要从以下两方面降低粘度:首先,它是基于醛酮树脂的研磨树脂,与市场上常见的固体供应形式的醛酮树脂不同,TEGO® VariPlus LK是液体供应形式,用户在使用时可以直接加入到生产釜中,不需要额外的溶剂进行溶解,更易操作,节约生产成本;其次,该研磨树脂具有颜料亲和基团,其独特的化学结构使其甚至在不添加助剂的情况下都具有很好的颜料润湿效果,这对颜料的稳定特别有效。通过降低颜料粒子间的相互作用力,可以获得很低的色浆粘度。

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》与大多数树脂体系有很好的相容性


研究发现,VariPlus LK与大多数树脂体系有很好的相容性,比如醇酸树脂,1K/2K聚酯,2K PU,热塑性丙烯酸,环氧,硝基漆等。与多数树脂体系混合都能形成澄清透明的混合物,如下图所示。

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》不影响光泽、耐候性、附着力、耐化性能等


TEGO® VariPlus LK不会给涂料性能带来明显的负面效果,甚至能够带来更好的效果,如光泽,耐候性,附着力,耐化性能等。如下图所示具有更好的柔韧性。

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 》低温稳定性


TEGO® VariPlus LK 研磨树脂和TEGO® Dispers 676 都具有很好的低温稳定性,在3°C下放置一个月都不出现结晶。如下所示:

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TEGO® VariPlus LK 是一个独特的液体供应形式的低溶剂含量的研磨树脂,生产操作更方便,可以用于制备低VOC的有效研磨树脂,与TEGO® Dispers 676 搭配使用,可以制备低VOC含量的溶剂型颜料浓缩浆配方,可以在满足日益严格的VOC排放标准的同时,对最终涂料的性能影响小,可以给涂料厂家更大的配方调整空间。


标签:工业涂料原材料辅料与设备涂装应用技术中心油墨涂料助剂
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