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0 前 言
现代装饰要求越来越高,凡影响漆面效果的细微缺陷都必须得到修补。针对这一要求,一般用俗称“红灰”的腻子来修补这一缺陷；但由于“红灰”大都是硝基涂料类的,干燥快,而耐溶剂性差,对高档装饰不适应。笔者根据这一现实需要,提出了“釉面腻子”概念。本腻子研制的基本要点是：第一,腻子的触变性要好,腻子须细腻；第二,腻子涂层要具有自动封闭针孔的能力；第三,腻子的气干性、硬度、耐摩擦性能和耐溶剂性能都要求高。笔者根据这些要求研制的釉面腻子,特别适应于喷涂面漆前后细微缺陷(针孔、气泡孔、微凹面)的找补,具有补灰后面漆色差小,薄涂层耐溶剂性和耐摩擦性能优良的特点,是机车、汽车、摩托车、玻璃钢制品、工业机械设备等室内外装饰件找补腻子的最佳选择,其性能效果完全优于通常使用的“红灰”。
1 试验部分
1.1 配方设计原则
腻子涂层必须细腻且耐磨耐溶剂；修补腻子涂层对前后面漆的色差必须极小；腻子修补涂层气干性能要极好；腻子涂层硬度H B达到喷漆要求的时间不应大于1 h(常用原子灰一般是4 h),须做到1 h
内可喷漆修补。
1.2 原材料和仪器
1.2.1 原材料
不饱和聚酯树脂C T – 2 H , 自制； 气相二氧化硅, 广州； 沉淀白炭黑, 长沙； 原子灰性能改良剂⑴ C T – 2 B [ 1 ], 自制； 苯乙烯, 进口； 异辛酸钴( 6 ％ ) , 上海长风； 纳米氧化锌, 长沙；过氧化环己酮C H P , 广东东莞； 钛白粉, 湖南株洲。
1.2.2 仪器工具
Q S J型高速分散机、Q N D型恒温磁力搅拌器、JM型胶体磨、刮灰刀、马口铁片。
1.3 参考配方
釉面腻子甲组分参考配方见表1。
注：釉面腻子甲组分与固化剂过氧化环己酮按100∶(3～5)物质的量比调配腻子。
1.4 生产工艺
首先将纳米氧化锌加入到苯乙烯中,在Q S J型高速分散机内高速分散15 m i n,然后经J M型胶体磨研磨,得到纳米氧化锌悬浮液；在此悬浮液中加入C T – 2 H 树脂, 高速分散5 m i n,然后加入复配二氧化硅,再于高速分散搅拌的条件下分散5 min,之后分批加入混匀过筛的其他助剂、钛白粉、滑石粉等,经Q N D型恒温磁力搅拌器搅拌分散20 m i n,最后经J M型胶体磨研磨出料,检测称量后,包装待用。
2 主要原材料的组成与作用
2.1 成膜物不饱和聚酯树脂反应活性的选择
不饱和聚酯树脂分子结构中的不饱和二元酸提供不饱和度,直接决定聚酯与交联剂活性单体(苯乙烯)在共聚反应中的反应能力,据此可以根据饱和二元酸与不饱和二元酸在聚酯分子中的物质的量比将树脂反应活性分为低反应活性树脂、中等反应活性树脂和高反应活性树脂[2],比照本釉面腻子特点,宜采用高反应活性树脂的分子设计方案；同时,氧化—还原干燥系统采取引发剂联用,促进剂、加速剂合用的工艺条件[3],因而做到提高固化速度,在极短的工艺要求时限内,能使釉面腻子干固而进行下道工序。
2.2 不同比表面积的二氧化硅的复配运用
气相二氧化硅由于具有粒径小(7～40 μm)、比表面积大、表面活性高的特点,因而具有良好的触变、增稠、消光、吸附作用；沉淀白炭黑粒径为10～25 μm,具有补强填充作用。本釉面腻子既要有极好的触变性能,又需要在1 h内腻子的硬度达H B,因而合理搭配两种材料,就能使腻子既具有良好的触变性又有快速干燥后的高硬度。
2.3 纳米氧化锌的应用
由于一般腻子吸油量大,易透底材,抗色变性能有限,薄涂层耐摩擦性能和耐溶剂性能较差。如果将无机纳米粒子稳定地分散到树脂系统中,有机组分和无机组分通过形成分子间的化学键或静电作用而结合起来,这样大大提高了涂膜的耐摩擦性能和耐溶剂性能,腻子的抗色变性能也会有明显的提高。
3 结果与讨论
3.1 3种不同反应活性不饱和聚酯树脂性能比较
对高反应活性不饱和聚酯树脂与低等或中等反应活性不饱和聚酯树脂进行了几项性能测试,结果见表2。
试验结果表明,高反应活性树脂的固化可打磨时间及硬度达H B的时间最符合釉面腻子的要求,这是因为树脂不饱和度高、反应速度快,同时,高反应活性树脂的最高放热峰值也高达260 ℃,从而达到加快腻子干燥、缩短打磨时间之目的。
3.2 不同比表面积的二氧化硅复配与腻子膜性能的关系
单独使用气相二氧化硅,主要作用是给腻子系统提供触变性,改善腻子的施工性能与储存性能；用复配不同比表面积的二氧化硅和沉淀白炭黑制成的腻子,测试其性能,结果见表3。
通过测试比较可知,复配二氧化硅体系最理想的方案是配方Ⅲ,既有短时间内的腻子膜高硬度,腻子其他性能又未受到影响,因而充分体现了沉淀白炭黑补强填充之功效。
3.3 纳米氧化锌的运用与腻子膜性能的关系
纳米材料的特殊作用,是表现在对涂料性能的提高上。首先纳米材料粒径小,比表面积大,因而对涂料的细腻性提供了帮助；其次,由于纳米材料的特殊结构,同时又提供了腻子的抗色变性能、耐摩擦性能和耐溶剂性能,由表4就可以看出以上所述的几个优点。
由表4可以看出：添加了纳米氧化锌后,腻子膜的耐摩擦性能、耐溶剂性能明显得到了改善,配方Ⅲ完全符合本釉面腻子的使用要求。
4 施工应用
4.1 基层检查与处理
施涂表面应先用砂纸将待釉面的补灰部位打毛,以增强附着力,同时吹尽灰尘、污物等,并且要求底层充分干燥,以免影响附着力。
4.2 施工
釉面腻子加3%～5%(质量分数)的固化剂,按比例调匀至腻子与固化剂颜色混合到一致。因为该腻子干燥快,涂刮腻子时,动作要迅速,施工1 h左右即可进行喷漆等工序。
4.3 应用
釉面腻子主要适应于喷涂各类面漆前后细微缺陷的找补,腻子涂层耐摩擦性能和耐溶剂性能优良,并且具有补灰后面漆色差小的优点,是机车、汽车、摩托车、玻璃钢制品、工业机械等行业喷涂面漆前后细微缺陷找补的最佳选择。
5 结 语
以自制高反应活性不饱和聚酯树脂为基料,配以纳米氧化锌,添加适量复配二氧化硅,辅以自制的原子灰性能改良剂C T-2B等助剂制成的釉面腻子,测试确认该腻子耐摩擦性能和耐溶剂性能优良,干燥快,抗色差能力强,施工1 h左右即可进行喷漆等工序。本腻子特别适应于高档装饰,其性能效果完全能满足机车、汽车、摩托车、玻璃钢制品、工业机械等行业的特殊要求。
