0 引言
石油树脂乃因其来源为石油衍生物而得名,一般可分类为C5 (脂族类)、C9 (芳香烃类)、DCPD(环脂二烯类,脂环族)及纯单体等4 种形态。石油树脂具有酸值低、混溶性好、耐水、耐乙醇和耐化学品等特性,对酸碱具有化学稳定性,有调节粘性和热稳定性好的特点。在涂料中使用,可大大改善涂膜的粘结强度、硬度、光泽、抗水性能,并且价格低于一般树脂。改性液体石油树脂不仅保留了石油树脂的优点,还极大地改善了其色度及稳定性, 降低了其软化点。因为石油树脂不同于通用树脂,不能单独使用,通常与其他聚合物复配后使用,以改进或增加产品的某种特性。由于石油树脂价格低廉,与醇以外的许多溶剂相容,且与植物油、天然树脂、合成树脂、增塑剂等相容性好,因此其应用非常广泛。
1 实验部分
1.1 原材料
实验所采用的改性液体石油树脂是德国吕特格LA300改性液体石油树脂,为C9/C10含苯酚不饱和芳香烃聚合物。
1.2 实验配方
采用双组分无溶剂环氧自流平涂料作为实验基础。甲组分基本配方如表1。
按照不同用量添加LA300 改性液体石油树脂到上述甲组分基本配方中。为了进一步明确显示,对应其占配方中环氧树脂的比例会更加直观, 如表2。
1.3 试验制备
采用亨斯曼的聚醚胺为固化剂,与上述各甲组分配合制漆。制板,涂膜厚度0. 8 mm,实验环境和养护方式相同。
2 实验结果与讨论
2.1 用量对涂膜硬度的影响
分别对养护24 h、48 h 和168 h 的涂膜做铅笔硬度测试,结果如图1 所示。
由图1 可以看到,在添加LA300 后,涂膜硬度上升,用量为6%、7%的时候达到高。之后随着用量的增加,涂膜硬度明显下降。这可能是因为LA300 是低软化点树脂,具有增塑剂效果,当用量少的时候LA300 具有增韧性,能适当改善环氧树脂的刚性,对整个涂膜起到增强作用;当用量超过7%时,涂膜软化点下降,硬度下降,开始具有弹性。
2.2 用量对涂膜粘结强度的影响
测试养护7 d 后的样板,测试结果见图2。可以看到,初阶段涂膜粘结强度没有明显差异,随着LA300用量的增加,涂膜粘结强度开始下降。这可能是因为LA300改性液体石油树脂不是交联树脂,用量过多后会影响环氧树脂和固化剂的交联反应,导致整个涂膜的粘结强度下降。
由上述实验可知,当LA300 用量为6%,7%时,涂膜硬度和粘结强度佳,由此确定在这2 个用量条件下继续进行其他性能测试。
2.3 用量对适用期的影响
众所周知,环氧涂料固化和温度有着必然联系,温度的变化显示出固化反应进行的速度,即涂料适用期。由此采用环氧树脂与常温固化剂1. 9∶1 和2. 1∶1 这2 种比例在恒温28 ℃下观察LA300 用量为6%和7%的涂料黏度及温度随着时间的变化情况,结果见图3、图4。由图3、图4 可知,随着时间推移,温度和黏度上升趋势一致,60 min 时,LA300 用量6%的涂料黏度和温度均超过LA300 用量为7%的涂料相应值。70 min时,6%用量的涂料黏度急剧上升,涂料开始粘结,而7%用量涂料尚可以使用。
2.4 其他测试
涂膜其他性能测试结果如表3 所示。
3 结语
改性液体石油树脂在无溶剂环氧自流平涂料中的用量对涂膜整体性能有着明显的影响,当质量分数占到甲组分7%的时候,即不超过配方中环氧树脂用量的17. 5%时,各项测试结果较其他添加量而言是佳的。添加了改性液体石油树脂,不但提高了涂膜的各项性能,还降低了产品成本。可见改性液体石油树脂在无溶剂环氧自流平涂料中的应用前景十分广阔。