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疏水型罩光清漆的制备与性能研究

更新时间:2009-03-28

罩光清漆指涂于面漆之上形成保护装饰涂层的清漆,其特点是光泽高、清晰度优、丰满度好,同时具有优异的耐候性和耐化学品性能等[1]。疏水涂料一般是指涂膜在光滑表面上的静态水接触角大于90°的一类低表面能涂料[2],目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的应用最广。

含氟化合物中氟原子电负性大、半径小,所形成的C-F键长短、键能高。由于相邻氟原子的相互排斥,氟原子不在同一平面内,而是沿碳链作螺旋分布,使得聚合物主链受到很强的空间屏蔽作用,从而提高了含氟聚合物的耐候性、抗氧化性、耐腐蚀性和憎油、憎水、抗污染等性能。含氟硅烷及其聚合物作为一种新型有机硅材料,有效地结合了有机硅与有机氟化合物的优点,广泛用于汽车、石油化工、机械、皮革、纸张、油墨、涂料、建筑、陶瓷等行业[3-6]

固体表面的润湿性是由固体表面的化学组成和表面三维微结构决定的。目前,主要通过以下两种方式提高固体表面的水接触角和疏水性:一是通过化学改性或物理混拼的方式,降低表面自由能;二是改变固体表面的纳微米结构,提高固体表面的粗糙程度。但是,这两种方式成膜后漆膜的耐久性问题一直是制约其规模应用的瓶颈[7-9]。本文通过采用自合成的氟硅烷改性有机硅树脂,降低体系的表面自由能,得到了具有良好疏水性以及自清洁性的罩光清漆,并且着重考察了该清漆成膜后漆膜的耐久性。

张仲平也叹了一口气,摇了摇头,说:“胜利大厦一旦落成,一定成为城市标志性建筑,左达的名字将被这座城市永远记住,而现在,对他来说,情况真的很糟糕,胜利大厦已经成为了一个烂尾楼,左达负债累累,东躲西藏,连正常人的生活都过不上。哎,就算人生莫测、世事无常,这也是让人难以接受的吧?你说呢?”“可他到底是怎么染上赌瘾的?你们男人内心里是不是都藏着一个赌神呀?”

税收策划指的是是税收和规则,是税收减慢行为,条件是他们没有违反现有的税法,根据纳税义务,这样他们就可以减少税收的经济行为。在税收策划被安排后,他可以减少企业的税收负担,增加公司盈余。税收策划是一项新经济活动。尽管政府要求企业整个经济活动的开展和相关法令和法规,这些原则方法,无疑使企业不断完善;此外,国家提倡和鼓励创业,总是有一些税收优惠,这就给了企业税务策划的可能。

1 实验部分

1.1 实验主要原料

③清洁率计算

将完全固化的样板置于室外进行自然暴晒,每隔一段时间,对其静态接触角和光泽进行测量。图1所示为暴晒时间与接触角的关系。

火帘管的结构形式有钻孔喷口式、开槽喷口式、竖管喷口式和套筒喷口式等,喷口直径一般取φ2~3 mm,喷口间距5~12 mm,火帘管有效长度与被封孔洞宽度一直。火帘管流通截面应为喷口总截面的2~3倍,一般采用DN40~DN65的低压流体输送钢管。具体见图3。

1.2 主要仪器设备

QUV/Spay加速老化仪;SFJ 400型高速搅拌机;QHQA铅笔硬度计;DHG/9147 型电热恒温鼓风干燥箱;QCJ型漆膜冲击器;QFZ附着力测试仪;SL 200B 型接触角测试仪;光泽仪;色差仪。

1.3 实验过程

1.3.1 罩光清漆的制备

制备的罩光清漆为双组分涂料。

A组分的生产:将所选用的树脂、助剂和溶剂加入到分散罐中,高速搅拌分散均匀,调节固含量合格后,过滤包装即可。

B组分为固化剂,采用的是HDI三聚体固化剂,该固化剂耐黄变和干燥速度优异,将固化剂按照比例进行包装。使用时按照比例充分混合均匀后使用,(23±2)℃时适用期为4h。

1.3.2 试板的制备

本文所制备的罩光清漆是一种具有自清洁性能的疏水型涂料。这就要求涂料不仅要具备较低的表面能、良好的疏水性和耐油性,还要具备良好的机械性能、防腐性能以及优异的耐久性。分别考察了有机硅树脂、有机硅树脂物理混拼氟碳树脂以及氟硅烷改性有机硅树脂三种树脂体系制备的罩光清漆的基本性能,具体结果如表1所示。

1.4 涂层性能检测方法

(1)分别按照GB/T 1720《漆膜附着力测定法》、GB/T 6739《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》和GB/T 1732《漆膜耐冲击测定法》测试漆膜的附着力、铅笔硬度和冲击强度。

①人工污染物的制备

(3)清洁性测试评价

通风散湿,用70%代森锰锌500倍液、50%甲基托布津500倍液、50%多霉灵1000倍液,每5~7天喷1次,连喷2~3次。阴雨天可用百菌清烟剂,每亩350克,或百菌清粉尘剂,每亩1千克。

由于罩光清漆中没有颜料的屏蔽作用,这就显出紫外光吸收剂的重要性。紫外线吸收剂可以降低紫外线对漆膜的损伤,一般具有以下优点:热稳定性要好;与体系的混溶性要好;不能发生分解和变色;要无毒、价廉、易得;不溶,或难溶于水。单一的紫外线吸收剂耐老化的效果不是很理想,目前大多采用紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂配合使用,特别是以水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类光稳定剂的复配,可以取得比任何单一紫外线吸收剂更为理想的防护效果。紫外线吸收剂通过阻止自由基产生的方式,以散热的形式将紫外光能量消散掉,对下面的涂层可以起到很好的保护作用。受阻胺光稳定剂几乎不吸收紫外线,主要通过捕获自由基、分解过氧化物、传递激发态能量等途径保护高分子材料免受光老化,起到防止失光、鲜映性减弱、开裂和粉化的作用[10-12]

(2)接触角的测试:采用SL 200B接触角测试仪测定漆膜的水接触角。

将(50.0±0.5)g碳黑与(500.0±1.0)g液压油(符合MIL-PRF-83282),按照比例混合于储存容器中,并在高剪切力下,高速分散15min,使两者充分混合。每次使用前,都要将该污染物进行充分搅拌均匀。

②测试过程

将制备好的样板用1%的清洁剂彻底清洗干净,在(49±2)℃下至少烘烤18h后,用色差仪测得其亮度值L,记为A;然后在样板表面用软毛刷刷上人工污染物,涂刷均匀,再用吸油纸将样板表面多余的油尽量吸干,并且用5磅重的橡胶棒进行挤压,重复以上步骤两次后,将样板在(105±2)℃烘烤60min,用色差仪测得其亮度值L,记为B;样板烘干后用清洁剂进行清洗,直到样板上的人工污染物清洗干净为止,烘干后,测得亮度值L,记为C。

有机硅树脂(上海)、氟碳树脂(海洋化工研究院有限公司)、氟硅烷改性有机硅树脂(海洋化工研究院有限公司)、HDI三聚体固化剂(日本)、稀释剂(青岛永安化学)、功能型助剂(Afcona、Basf、天津利安隆)等。

涂层清洁率(%)的计算式为:

清洁率

2 结果与讨论

2.1 树脂的选择对漆膜性能的影响

采用空气喷涂的方式,在马口铁板或带有聚氨酯面漆(纯白色)的铝合金板上喷涂上述罩光清漆,干膜厚度为(20~25)μm,待漆膜表干后放入60℃的鼓风干燥箱,加热固化3h后取出测试。

 

表1 不同树脂制备的罩光清漆基本性能对比Table 1 The influence of different resin on the performance of overcoat varnish

  

测试项目有机硅有机硅∶氟碳=8∶2氟硅烷改性有机硅接触角/(°)初始96120112自然暴晒30d9492104耐水14d9593103光泽(60°)938593附着力/级111冲击/cm909090柔韧性/mm111清洁率/%891980965

由表1可以看出,单纯的有机硅树脂接触角只有96°,清洁率只有89.1%,在三种体系中最低,但是由有机硅树脂制备的罩光清漆经30天自然暴晒和7天耐水后,接触角几乎不变。而有机硅和氟碳树脂物理混拼的初始接触角高,但稳定性差,同时光泽度只有85,无法满足罩光清漆对于光泽度和稳定性的要求。因此,我们将有机硅树脂通过氟硅烷改性的方法,引入了含F基团,该树脂制备的罩光清漆初始接触角到达112°,清洁率可以达到96.5%,同时,该体系也表现出很好的稳定性,经过自然暴晒30天和耐水14天后接触角可以保持在103°左右,这主要是因为在成膜过程中,含氟基团会迁移堆积在漆膜的表面,大幅降低了漆膜的表面能,起到很好的疏水效果。

2.2 紫外光吸收剂的选择

实验采用美国军标MIL-PRF-85285D中规定的方法测试罩光清漆涂层的清洁性能,具体操作如下:

由于紫外线吸收剂是漆膜的第一道紫外线防护屏障,这就需要较多的添加量来阻挡紫外线的破坏,并搭配适量受阻胺光稳定剂来达到保护效果,两者的添加比例一般为2∶1。本文中选用了苯并三唑类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂复配的体系,三者协同作用,可以使罩光清漆的耐候性明显提高,有效地保持涂层的光泽,对漆膜裂纹、起泡、脱落及变色等具有很好的抑制作用,三者的添加量分别为体系纯树脂量的1%~2%、1%~2%、0.5%~1%。同时为了提高体系的耐热性,我们还添加了1%~2%的抗氧剂,抗氧剂与紫外吸收剂并用,可以很好地提高体系的耐热性。

2.3 涂层综合性能测试

通过对树脂体系、紫外吸收剂以及漆膜稳定性的考察,试验得出了疏水型罩光清漆配方和性能测试数据,分别如表2、表3所示。

在本研究中,我们进一步对卵巢浆液性腺癌患者TGF-β1表达水平与卵巢癌的FIGO分期和癌组织的种植/转移的关系进行了分析。结果显示Ⅱ-Ⅳ期卵巢癌患者肿瘤组织中TGF-β1表达水平均高于I期,且卵巢癌组织中TGF-β1的表达水平与肿瘤的种植/转移密切相关,差异有统计学意义;而卵巢癌组织中TGF-β1的表达水平与病人的年龄分布及肿瘤组织学分级无关,提示TGF-β1的显著增加发生在卵巢癌晚期,可能是晚期卵巢癌增加的TGF-β1可诱导肿瘤血管生成,从而促进卵巢癌的发展。

4.毕业前夕的岗前培训。顶岗实习开始前,对学生开展一周时间的顶岗实习岗前培训,请优秀小学教师上观摩课,做岗前指导,组织毕业生开展教学技能展示活动,听取典型教学案例分析等。

 

表2 罩光清漆基本配方Table 2 Basic formula of overcoat varnish

  

组分原料名称质量分数/%A组分氟硅烷改性有机硅树脂65~75混合溶剂10~20功能型助剂3~10B组分HDI三聚体固化剂90混合溶剂10混合比例A∶B=3∶1(质量比)

 

表3 罩光清漆性能测试Table 3 The performance index of overcoat varnish

  

检测项目测试结果测试标准喷涂固含量/%52GB/T1725铅笔硬度4HGB/T6739划圈法附着力/级1GB/T1720柔韧性/mm1GB/T1731耐冲击/cm90kg·cm正冲及反冲,无龟裂及失去附着力现象GB/T1732耐水性室温浸泡14d,漆膜无起泡、无剥落,铅笔硬度为HBGB/T5209耐LD-4液压油室温浸泡30d,漆膜无起泡、无剥落,铅笔硬度下降到HBASTM714表干时间/min60GB/T1728

 

续表3

  

检测项目测试结果测试标准适用期/h4—混合后涂-4杯粘度/s14GB/T1723接触角/(°)112—清洁率/%965MIL⁃PRF-85285D光泽(60°)93GB/T9754保光率/%UV老化1000h后,保光率达到91%—

2.4 漆膜耐久性测试

为了更好地体现漆膜的耐久性,分别进行了自然暴晒试验、UV老化试验以及耐水性试验,样板均为带有白色聚氨酯面漆和罩光清漆的复合涂层。

2.4.1 自然暴晒试验

“名词儿化后转化成另一个名词,常见的是一个多义词儿化后由一个义项衍生出另一个或几个义项,不同的义项之间尽管存在着渊源上的关系,但所表达的概念是不同的,宽泛一点说,这也相当于由一个词转化为另一个词。”

  

图1 暴晒天数与接触角之间的关系Fig.1 The relationship between exposure time and contact angle

由图1可知,该罩光清漆涂层的接触角经室外暴晒后有不同程度的下降,这说明该涂层的低表面能有所衰减,暴晒15天之后,接触角维持在104°左右,仍然体现出一定的疏水性。

2.4.2 UV老化试验

将罩光清漆涂覆到白色的聚氨酯面漆上,漆膜完全干燥后,进行了UV老化试验,每隔一定时间对其光泽进行测量。老化时间与涂层保光率的关系如图2所示。

  

图2 UV老化时间与保光率之间的关系Fig.2 The relationship between UV ageing time and gloss retention

由图2可知,以氟硅烷改性有机硅树脂制备的罩光清漆,经UV老化后光泽发生了衰减。由400h初期阶段缓慢下降,到400h后速度加快,最终600h后缓慢下降,UV老化1000h后,漆膜的保光率仍然达到91%,属于轻微失光。同时,我们将UV老化1000h的样板与最初的样板进行了色差对比,经过老化后的样板表面状态良好,有轻微变色的现象,色差达到2.1,并未发生粉化、裂纹、脱落等老化现象。这说明该罩光清漆的保光率和保色性较好。

3.2.4 设备巡检维护维修管理 对设备进行预防性维护,包括保养计划制定、保养计划实施、工作提醒及费用;同时,包括科室报修、维修处理、验收、维修费用统计、工作量统计、维修故障统计、故障报修、维修任务指派、查看维修历史、维修细节记录、更换配件请领、验收结果、维修情况评价、维修费用统计、工作量统计、维修材料消耗统计、维修故障统计等并生成维修报告〔13〕。

2.4.3 耐水性试验

为了更好地考察漆膜的耐久性,我们将样板置于蒸馏水中,每隔一定时间对其接触角进行测量。耐水时间与接触角的关系如图3所示。由图3可以看出,漆膜在蒸馏水中初期下降较为明显,后期基本稳定在103°左右,仍然表现出一定的疏水性。

  

图3 耐水时间与接触角之间的关系Fig.3 The relationship between water resistance time and contact angle

综合以上试验,可以看出以氟硅烷改性有机硅树脂制备的罩光清漆,漆膜经自然暴晒、UV老化以及耐水性试验后,表现出较好的耐久性。

软件开发环境搭建过程中,数据库一般选择MySQL、SQL server或Oracle。进行数据库设计时,学生必须考虑数据库的安全性、完整性、可靠性等环节,并进行优化方案的讨论。说明如何进一步优化数据库表结构,在此方案中如何体现,最后完成的工作能达到什么样的性能和水平。计算机语言一般选择Java或.NET系列语言。程序设计中的行业业务逻辑的实现、模块功能边界的划分、设计的类图与功能模块的契合程度、单元测试与集成测试的用例设计,都是提高毕业设计质量的标志和关键指标点。选择支持手机APP开发的Android系统、ISO系统的方向的也非常普遍。

3 结论

本研究以自合成的氟硅烷改性有机硅树脂为成膜物质,添加功能型助剂,配以HDI三聚体为固化体系,制备了一种疏水型罩光清漆,该清漆固化后涂层具有较高的疏水性、自清洁性和耐油性,经过自然暴晒、UV老化以及耐水性试验后,漆膜都表现出较好的耐久性。

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步明升,汪威,薛玉华,阮润琦,王黎,郭年华
《合成材料老化与应用》2018年第02期文献

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