陸夏初，趙剛，郭昌沛

    (廣州產(chǎn)協(xié)高分子有限公司，538000)

    摘要：闡述了耐高溫高硬度飽和聚酯樹脂應(yīng)用于有機(jī)硅不粘鍋涂料中，其添加量對(duì)涂膜性能的影響。實(shí)驗(yàn)證明該飽和聚酯樹脂能提高涂膜的附著力、硬度等性能，耐高溫性和耐水解穩(wěn)定性也相當(dāng)優(yōu)秀，與有機(jī)硅樹脂搭配很適合應(yīng)用于不粘鍋涂料。

    關(guān)鍵詞：飽和聚酯；耐高溫；高硬度；不粘鍋涂料

    引言

    隨著科技的發(fā)展，越來越多的飽和聚酯樹脂產(chǎn)品被應(yīng)用于高性能的領(lǐng)域。主要是飽和聚酯樹脂對(duì)金屬的附著力，硬度和耐溶劑性能，高溫時(shí)漆膜力學(xué)強(qiáng)度等綜合性能良好。它可以制得硬度高，耐溫性能好的產(chǎn)品，也可以制得柔韌性和拉伸性很好的產(chǎn)品，而且飽和聚酯與多種樹脂的相容性良好，這都是飽和聚酯樹脂得到廣泛應(yīng)用的主要原因。有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性，電絕緣性能，不粘性，還具有突出的耐候性，即使在紫外線強(qiáng)烈照射下也耐泛黃。純有機(jī)硅樹脂也存在一些缺點(diǎn)，需要高溫烘干，固化時(shí)間長(zhǎng)，附著力和耐溶劑性能較差，溫度較高時(shí)漆膜的力學(xué)性能差。因此在不粘鍋涂料中單純使用純有機(jī)硅樹脂并不能得到綜合性能很好的涂膜。如果常用有機(jī)硅樹脂和飽和聚酯樹脂同時(shí)應(yīng)用于不粘鍋涂料，可以彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，形成一種兼具兩者優(yōu)良性能的涂膜。下面研究耐高溫高硬度飽和聚酯樹脂(CP3612)和有機(jī)硅樹脂共混應(yīng)用于不粘鍋涂料。

    1·試驗(yàn)部分

    1.1 主要試驗(yàn)原料

    飽和聚酯樹脂CP3612(60%)：廣州產(chǎn)協(xié)高分子有限公司；有機(jī)硅樹脂：固含量50%；云母粉：國(guó)產(chǎn)；炭黑：國(guó)產(chǎn)；氨基樹脂R747：首諾；分散劑：BYK163；流平劑：BYK310；防沉劑：國(guó)產(chǎn)；混合溶劑：國(guó)產(chǎn)；閃銀粉：國(guó)產(chǎn)。

    1.2 主要試驗(yàn)器材

    高速分散機(jī)：上海微達(dá)工貿(mào)有限公司；細(xì)度計(jì)：上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；光澤儀(60°)；運(yùn)風(fēng)式恒溫干燥箱等。

    1.3 涂料基本配方

    涂料基本配方見表1。

    1.4 涂料制備

    按照配方中的用量，將飽和聚酯CP3612、有機(jī)硅樹脂、云母粉、炭黑、防沉劑、分散劑、混合溶劑調(diào)成糊狀，然后用砂磨機(jī)研磨30min左右，使細(xì)度小于5μm，再加入消泡劑、流平劑，中速分散，充分混合均勻，最后加入銀粉低速分散，過濾，即得成品涂料。

    1.5 涂層的制備

    涂層的制備包括基體的除油、除銹和底部預(yù)處理以及涂層的噴涂。

    底部預(yù)處理：用有機(jī)溶劑擦去馬口鐵上的油和銹，待其干燥。

    涂層噴涂：使用4mPa氣壓進(jìn)行噴涂，干膜厚度控制在25μm左右。

    高溫烘烤：將噴涂好不粘鍋涂料的馬口鐵置于溫度為260℃恒溫烘箱中烘烤20min后取出，冷卻至室溫后，進(jìn)行性能的測(cè)試和分析。

    1.6 不粘鍋涂料性能的測(cè)試

    1.6.1 不粘鍋涂料基本性能的測(cè)試

    根據(jù)國(guó)標(biāo)(GB1720-1979)和(GB1727-70)測(cè)定了附著力和硬度。

    1.6.2 耐高溫性能的測(cè)試

    實(shí)驗(yàn)對(duì)制備好的試片放置280℃的恒溫烘箱中，烘烤1h、2h、3h，觀察涂膜是否有脫落、起泡、龜裂，以及測(cè)試其附著力的變化情況。

    2·實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

    2.1 樹脂比例對(duì)涂膜光澤的影響

    不同有機(jī)硅和飽和聚酯樹脂的比例對(duì)涂膜光澤的影響如圖1所示。

聚酯樹脂用量與光澤的關(guān)系

    由圖1可以看出，飽和聚酯樹脂用量由20%增加到100%光澤先以大的斜率上升，再以較小的斜率降低。飽和聚酯樹脂用量為50%時(shí)光澤(60°)最高，隨著飽和聚酯樹脂用量減少到30%，光澤開始較大幅度下降，主要是有機(jī)硅對(duì)顏填料的分散性較差，而飽和聚酯樹脂對(duì)顏填料的分散性要好得多，從而可以提高涂膜的光澤。飽和聚酯樹脂用量為50%時(shí)光澤最高，涂膜在高溫環(huán)境時(shí)光澤下降較小，當(dāng)用量增加到70%時(shí)，涂膜在高溫環(huán)境時(shí)光澤下降開始加劇。結(jié)合涂膜光澤和耐高溫性來評(píng)價(jià)，飽和聚酯樹脂用量為50%時(shí)較為理想。

    [nextpage]

    2.2 樹脂比例對(duì)涂膜附著力的影響

    不同飽和聚酯樹脂與有機(jī)硅樹脂的比例對(duì)涂膜附著力在常溫和高溫條件下的影響如表2所示。

表2 樹脂比例對(duì)附著力的影響

    由表2可以看出，隨著飽和聚酯樹脂的添加量減少到3/7后，涂膜對(duì)基材的附著力開始下降。主要是有機(jī)硅樹脂對(duì)顏填料的分散性不好，飽和聚酯樹脂CP3612可以彌補(bǔ)有機(jī)硅這個(gè)缺點(diǎn)，提高樹脂對(duì)顏填料和基材的潤(rùn)濕性，從而提高了涂膜的附著力。

    3.3 樹脂比例對(duì)涂膜硬度的影響

    不同有機(jī)硅和飽和聚酯樹脂的比例對(duì)涂膜硬度的影響如表3所示。

表3 樹脂比例對(duì)涂膜硬度的影響

    由表3可以得出，隨著飽和聚酯樹脂CP3612用量的減少，涂膜的硬度由3H逐漸下降到2H。由于配方中使用的云母粉是一種彈性比較好的填料，在提高硬度方面沒有多少幫助，添加一些鋼性的填料可以提高涂膜的硬度。

    3.4 涂膜耐水煮穩(wěn)定性

    對(duì)制作好的試片進(jìn)行耐水煮試驗(yàn)，主要是考察飽和聚酯的耐水解穩(wěn)定性。沸水中連續(xù)煮10h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 水煮試驗(yàn)結(jié)果

    由表4可以看出，各種比例制得的涂膜水煮10h后

    光澤均下降較少，完全由飽和聚酯樹脂體系制成的涂膜沒有起泡和脫落現(xiàn)象，光澤只下降4，附著力也沒有改變。這說明了飽和聚酯CP3612的耐水解穩(wěn)定性很好，相當(dāng)適合應(yīng)用于不粘鍋涂料。

    4·結(jié)語

    通過試驗(yàn)證明：飽和聚酯樹脂CP3612與有機(jī)硅樹脂配合使用可以制得耐高溫、高硬度、耐水煮穩(wěn)定性，且附著力好的不粘鍋涂料。

    參考文獻(xiàn)

    王旭波，趙士貴，楊欣欣，等.有機(jī)硅改性聚酯樹脂的研究進(jìn)展.有機(jī)硅材料，2006，20(5)：264-267.

    吳宏博，丁新靜，于敬暉，等.有機(jī)硅樹脂的種類、性能及應(yīng)用.纖維復(fù)合材料，2006(2)：55-59.

    李穎妮，藍(lán)偉，耿興國(guó)，等.常溫固化型不粘涂料的研究.應(yīng)用化工，2007，36(1)：32-34，37.

    王海僑，李營(yíng)，荀國(guó)立，等.有機(jī)硅耐高溫涂料的研究.北京化工學(xué)報(bào)，2006，33(1)：59-62.

    劉宏宇，張松.有機(jī)硅耐溫涂料的研制.有機(jī)硅材料，2008，22(6)：369-372.