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除了高效率,UV穩(wěn)定劑必須滿足一些基本的但卻是最重要的要求。為實(shí)現(xiàn)這種高效、完全的兼容性,UV穩(wěn)定劑必需在成膜基料中具有優(yōu)異的溶解性。這就要求其同時(shí)具有高性能和低揮發(fā)性,特別是用于烤漆時(shí)。在具有這些性能的同時(shí),不能有副作用,如變色、與涂料中其他成分反應(yīng)或影響交聯(lián)。
出于顯而易見的原因,UV穩(wěn)定劑必須是斥水的。因?yàn)槌两?、冷凝、潮氣或其他?huì)產(chǎn)生水分影響的場(chǎng)合,會(huì)很容易地從涂膜中抽提出穩(wěn)定劑。但是在水性體系中,憎水性的UV穩(wěn)定劑使用起來確實(shí)比較棘手。
憎水UV穩(wěn)定劑的加入方法
傳統(tǒng)的水性涂料制備中,有三個(gè)階段可以加入這些助劑:(1)加入研磨料中;(2)在配漆過程中加入;3)制備成水性相容組分加入。
加入研磨料中雖然這種方法通常被認(rèn)為是簡(jiǎn)單和安全的,但實(shí)際上不推薦使用。其問題在于容易引起UV穩(wěn)定劑吸附于顏料表面。結(jié)果助劑從基料中游離,導(dǎo)致至少部分失效。
在配漆過程中加入
這種加入U(xiǎn)V穩(wěn)定劑的方法需要延長攪拌時(shí)間。但是延長攪拌時(shí)間會(huì)帶入空氣和二氧化碳,極端情況下,甚至?xí)?dǎo)致基料絮凝。此外,涂料化學(xué)師會(huì)面對(duì)更多的問題:適合這樣使用的UV穩(wěn)定劑產(chǎn)品可選用的范圍相當(dāng)窄。
制備成水性相容組分加入
在實(shí)際中,這種加入方法最經(jīng)常使用,其簡(jiǎn)單且安全。通常是在加入涂料之前,將助劑與配方中的其他組分預(yù)混合或稀釋。但是這樣操作需要額外的工作量和時(shí)間。此外,一種特定的預(yù)混合成分在大多數(shù)情況下僅適用于一種涂料配方體系。
在水相容的溶劑中稀釋憎水UV穩(wěn)定劑會(huì)面臨另一個(gè)風(fēng)險(xiǎn),即“洗金效應(yīng)”。當(dāng)溶液倒入水相時(shí),會(huì)抽出親水的溶劑,釋放出斥水的助劑,結(jié)果使UV穩(wěn)定劑沉降。很多情況下,這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致更多的問題。
UV穩(wěn)定劑的分散
除了高效性,UV穩(wěn)定劑分散體必須滿足其他相關(guān)要求:廣泛的相容性,易操作,貯存安全,環(huán)保、安全和健康。
要求廣泛的應(yīng)用范圍意味著必須找到最佳的折衷點(diǎn)。對(duì)UV穩(wěn)定劑,最高的要求是能夠適用于高端涂料如OEM、汽車修補(bǔ)漆等。但要滿足這些用途,通用的相容性似乎是不可能的。
分散體黏度適宜可以使其很方便地加入。同時(shí)必須加入助留劑和微生物污染穩(wěn)定劑,這樣可以使貯存時(shí)間達(dá)到2年以上。
是否加危險(xiǎn)品標(biāo)簽必須決于分散的UV穩(wěn)定劑。分散體中的其他所有組分不應(yīng)有任何需標(biāo)注危險(xiǎn)品的問題。這也包括VOC。
樹脂型還是表面活性劑型?
在大多數(shù)情況下,表面活性劑型產(chǎn)品提供了更廣的相容性范圍。一般而言,樹脂型通常所能加入的助劑量要少一些。決定選用表面活性劑型更主要是由于其廣泛的相容性和環(huán)境適用性。表面活性劑型產(chǎn)品在大多數(shù)情況下,生物降解更快。
UV穩(wěn)定劑
最佳的條件是UV穩(wěn)定劑濃度52%、D50為0.5~2.0μm和D90<3.5μm,粒徑更低時(shí),加入會(huì)更方便,但同時(shí)會(huì)提高黏度。