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高固含量塗料的設計思路及特性分析
來源：2015年塗料配方培訓班教材作者： 華南理工 瞿金清
深圳冠亞水分儀資訊：高固含量塗料是在傳統溶劑型塗料基礎上發展起來的，不僅可以大大降低塗料體系的揮發性有機化合物(VOC)含量和固化能耗，而且由於採用分子設計原理，結合新的合成和交聯技術，能有效控制塗膜聚合物的組成和結構，使許多品種的性能都優于低固含量溶劑型塗料，成為發展最快的塗料品種之一。高固含量丙烯酸塗料顏色淺、具有優異的保光、保色和耐候性，施工方便，可以有多種固化方式，成為汽車塗料的重要品種。
高固含量塗料是指在施工黏度下，其固含量一般在70%(質量)以上，不僅要求所設計的丙烯酸多元醇保持和超過傳統中固含量塗料的物理化學性能，而且要保証塗料體系在施工和固化過程中所釋放的VOC含量符合法規要求。深圳冠亞研發中心針對固含量的測定，推出SFY-6固含量測定儀，經過實驗對比，改款固含量檢測儀儀器幾分鐘測試出的結果可以和烘箱幾個小時的測試數據，準確度吻合。
為了降低高固含量塗料的施工黏度，採用較低分子量及較窄分子量分布的齊聚物，同時要達到優異的塗膜性能，必須在分子鏈上引入適當的官能團，因無官能團和含單官能團聚合物分子會降低塗膜的交聯密度，影響塗膜硬度和耐溶劑性能。利用增大官能單體的濃度可提高齊聚物的官能度，降低無官能團或單官能團聚合物的含量。
丙烯酸樹脂羥基的高反應活性，可使樹脂在常溫或低溫下快速交聯，這對開發耐化學品和力學性能好的丙烯酸聚氨酯塗料至關重要，羥基通常來源於(甲基)丙烯酸羥烷基酯，選用(甲基)丙烯酸羥乙酯，是因羥乙酯的伯羥基反應活性高于羥丙酯的仲羥基。高固含量丙烯酸齊聚物成膜時比中低固含量塗料需要更多的交聯劑，對於烘漆選用多種官能度的氨基樹脂混合交聯劑，優選氨基樹脂的官能度和配比來協調塗膜交聯密度和力學性能。
貯存溫度下基團之間的反應速率影響貯存穩定性，而濃度影響相同官能團的反應速率，在相同的反應體系中，高固體含量塗料的官能團濃度是普通塗料的几倍，因此高固體含量塗料的貯存穩定性和活化期比普通塗料會帶來更嚴重的問題。加工企業對於生產工藝中的樣品，隨時檢測出樣品的裡面固含量是非常關鍵的，建議使用SFY-6G固含量檢測儀，可以幾分鐘測試出樣品的固含量。目前國內塗料廠已經被廣氾運用。
可採用幾種方法解決穩定性或活化期問題，如紫外光(UV)和電子束(EB)固化體系因引發交聯反應是靠光線而不是熱量，能較好地解決活化期和固化工藝之間的關係。微膠囊體系、氧引發體系和潮固化體系都可解決穩定性和活化期問題。對雙組分丙烯酸聚氨酯體系，溶劑的作用可延長活化期，因強氫鍵溶劑可減緩異氰酸酯(NCO)基與羥基的反應速率。也可採用封閉反應物或封閉催化體系解決貯存穩定性(或活化期)問題。
深圳冠亞固含量測定儀：http://www.gysfy.com/product/103.html
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