Ropaque优创遮盖聚合物

1953年,美国罗门哈斯公司在世界上首次推出100%纯丙烯酸乳液,并应用于乳胶漆的生产。第一次在外墙涂装工程中由乳胶漆代替了传统的的醇酸漆,成为建筑涂料从油性转向水性的转折点。罗门…

1953年,美国罗门哈斯公司在世界上首次推出100%纯丙烯酸乳液,并应用于乳胶漆的生产。第一次在外墙涂装工程中由乳胶漆代替了传统的的醇酸漆,成为建筑涂料从油性转向水性的转折点。罗门哈斯公司的涂料业务年销售额约20亿美元,包括建筑和功能涂料、粉末涂料和汽车涂料。2003年3月,罗门哈斯公司被《财富》杂志评为美国最受尊敬化工公司第二名。50年中,罗门哈斯公司不断开发出高质量的乳胶漆原材料。在中国国际涂料展2003展会上,罗门哈斯公司介绍了许多高性能的水性乳胶漆丙烯酸乳液产品,如在正常施工条件下不需要成膜助剂的平光(缎光)粘结剂— —Rhoplex SF系列乳液;低VOC的Acrysol流变改性剂;具有高耐沾污性和室外耐久性的Primal AC一808外墙涂料用乳液;综合性能卓越的Primal AC一261外墙涂料用纯丙乳液;具有卓越的耐碱性、耐水性、抗水解性、附着力和配方多样性的Primal PR一1058M内外墙无光、平光和半光用涂料乳液;新一代遮盖力极佳的Primal白龙内墙涂料用乳液;专用于水泥体系且可大幅度提高水泥基产品强度、柔韧性、耐久性、耐水性能的Primal APR-968LO纯丙乳液。在乳胶漆用助剂领域,有适用于内外墙平光至高光配方的Acrysol系列聚氨酯缔合型增稠剂、DR系列缔合型增稠剂和疏水碱溶胀乳液缔合型增稠剂等。罗门哈斯公司重点介绍的是具有提高涂料遮盖力且改善内墙涂料耐擦洗性能和外墙涂料耐沾污性能的Ropaque优创遮盖聚合物。
 
1 Ropaque优创遮盖聚合物的性能与特点
有专利保护的Ropaque优创遮盖聚合物是一种不成膜的水性乳液聚合物,具有球状中空的结构,其外壳为玻璃化温度很高的聚合物,平均粒径0.38微米(见图1)。该聚合物不含甲醛、无气味,符合环保要求。
Ropaque优创遮盖聚合物的结构

在涂料中加入后,可提高涂料的遮盖力,耐擦洗性、耐沾污性,可提高涂料的户外保色性,使漆膜手感更滑爽,并且在保持涂料性能不变的情况下,节省成本。Ropaque优创遮盖聚合物其主要物理性能如下:
不挥发固含量(以重量计) 30.0%
不挥发固含量(以体积计) 52.1%
比重(湿) 1.025公斤/升
比重(干) 0.591公斤/升
布氏粘度<500厘泊(25℃)
pH值8.0-8.7
平均粒径0.38微米
 
2 Ropaque优创帮助提高遮盖力
2.1可最大效率地发挥光的散射作用
涂料的遮盖力来自于干漆膜对光的散射,Ropaque优创以乳液状态存在,其中间空穴中充满着水,在涂料干燥过程中,水通过聚合物外壳蒸发出去,留下空气空穴。由于空气的折射率比周围聚合物的折射指数低得多,Ropaque优创就发挥了遮盖的作用(如图2所示)。又由于优创的中间空穴直径紧靠最佳光散射尺寸0.25微米,当大量中空的聚合物粒子分布于干漆膜中时,光线能得到有效的散射,从而提高了漆膜的遮盖力(如图3所示)。
遮盖聚合物对光的散射

2.2 可帮助解决钛白粉的过聚现象
通常在钛白粉的PVC(体积浓度)超过8~10%时.分散的颜料颗粒开始重新聚集,导致对光的散射效率下降,这就是钛白粉的过聚现象。换句话说,加入钛白粉越多,成本不断上升,而带来的遮盖力却越来越小(如图4所示)。
优创遮盖聚合物减少钛白过聚

小粒径的Ropaque优创能隔开钛白粉颗粒,代替那部分不能有效发挥作用的钛白粉,从而提高钛白粉的遮盖力并且降低成本。而且Ropaque优创的PVC越高,遮盖力越高。
 
3 Ropaque优创改善外墙涂料耐沾污性和内墙涂料耐擦洗性
3.1当颜料体积浓度(PVC)<临界颜料体积浓度(CPVC)时
由于普通乳液聚合物的玻璃化温度相对较低,容易吸引灰尘粒子粘附其上,所以造成耐沾污性下降。当加入Ropaque优创较硬的遮盖聚合物替代了部分较软的乳液聚合物,使涂膜硬度提高,从而改善外墙涂料的耐沾污性。而对于内墙涂料来说,Ropaque优创又具有疏水性,总体上说能提高漆膜的耐擦洗性。
3.2当颜料体积浓度(PVC)>临界颜料体积浓度(CPVC)时
大于临界颜料体积浓度的涂料,颜填料颗粒之间的空洞较大,粒径为5~30微米的灰尘易嵌入其中。加入球形且粒径很小的Ropaque优创后, 可填充在上述的空洞中,使空隙远小于灰尘的粒径,防止灰尘附着在上面。而且在高PVC涂料中,Ropaque优创能“绑”住比较松散的颜填料颗粒,防止粉化的发生,减少漆膜在擦洗时的磨损。从放大100倍的图像来看,加入Ropaque优创后,漆膜已相当致密,灰尘很难附着其上。在提高耐沾污性或耐擦洗性的同时,涂膜的手感也更加光滑。
 
4 Ropaque优创使涂料色彩更持久鲜艳

经试验可以发现,在曝晒相同时间后,使用了Ropaque 优创的涂料保持了更鲜艳的色彩。未使用R。p q 优创的涂料由于粉化的加剧,在老化时颜色会比较快地变浅。与此相反,含Ropaque优创的涂料在曝晒后,在钛白粉发生粉化之前,漆膜表面的一Ropaque优创中空结构被破坏,使涂料在起初时颜色变深。然而只有漆膜表面2—4微米间的Ropaque优创中空结构才会被破坏。而在漆膜中大量的结构仍完好。因此漆膜的颜色能保持更长的时间,或者说提高了漆膜的保色性(如图5所示)。
Ropaque优创聚合物提高漆膜的保色性
5 节约成本的Ropaque优创简易使用指南
选择用Ropaque优创优化的配方,用简易使用指南可计算出节约的成本。(a)假定基准配方总量是1000g,先减去基准配方中钛白粉用量的20%;(b)再加入基准配方总量6%的Ropaque优创遮盖聚合物;(c)调整乳液的用量,使配方总量保持1000g不变,得到如下初始配方(见表1);(d)将初始配方和基准配方对照刮卡,比较其遮盖力;(e)如果发现初始配方的遮盖力与基准配方不同,可以按3:1、1:1及1:3的比例混合,然后分别与基准对照刮卡,找出与基准配方遮盖力最接近的比例;(f)如果需要,可根据C步骤的结果进一步调整混合比例,找出与基准配方遮盖力更接近的结果;(g)根据最终确定的比例校正配方,使其与基准配方的总量保持一致,得到最终配方。经实验,使用Ropaque优创能减少5~15%的钛白粉和7.5~22.5%的乳液。

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