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玻璃涂料的研制和应用是玻璃工业中的一个重要环节,不同类型的有机混合物己被用于改性玻璃的表面性质。在平板玻璃装饰涂料方面,国内外已取得较大进展。
本文从油漆配制理论出发,选择硝化棉(1/2s)、醇酸树脂、聚酮树脂和丙烯酸树脂作为涂料的主要成膜物质,以有机混合溶剂做挥发成分,利用正交试验优化了这四种主要成膜物质配比。通过分别考察各种树脂含量对涂膜附着力、硬度的影响,确定了最佳树脂含量。实验得到,主要成膜物质的最佳添加量为:硝化棉(1/2s),6.0%;醇酸树脂,20%;聚酮树脂,10%;丙烯酸树脂10%。在这一配比的基础上,讨论了涂膜的干燥成膜工艺条件,并得到最佳成膜工艺条件为在150℃温度下烘烤10min。
上述玻璃涂料以最佳成膜物配比,在最佳成膜工艺条件下成膜后,于潮湿环境存放一段时间附着力变差。为改进这一缺陷,分别以SF1004硅树脂和YC1005硅烷等两种硅烷共聚物对涂料耐水方面进行改性。结果发现YC1005硅烷有较好的憎水性能,而SFl004硅树脂在耐水性方面稍差,但添加少量可以增加涂膜的硬度和光泽,减少涂膜发粘。同时发现,分别取2.0%SFl004硅树脂和2.0%YC41005硅烷混合使用,可以较大程度提高涂膜耐水性能及其它性能。
本论文还以1121硅烷偶联剂、KH-560硅烷偶联剂为研究对象,考察了湿度对玻璃涂膜附着力的影响机理。在相同剂量硅烷偶联剂、相同水浸时间下,漆膜在冷水中的受损情况要比在热水中的好,且比未加有硅烷偶联剂的漆膜的受损情况好的多。同时发现1 121硅烷偶联剂的耐水性要比KH-560的强。通过试验分析得出,涂料体系含有硅烷偶联剂,在硅烷与玻璃基材活性点形成牢固的化合键之后,键与键之间仍然存留着一定的空间。这些空间减少了漆膜与玻璃表面的接触面积,同时在此空间内也没有任何作用力可将水排出,从而影响了漆膜对玻璃表面的附着。为增进涂膜在潮湿环境下的附着力,可以选用硅烷偶联剂来改善。经过对各种硅烷偶联剂的筛选后,KH-560为最佳硅烷偶联剂,其添加量为2.0%。
通过比较各种底材的表面张力,及对各类流平助剂的筛选,433流平助剂在较少用量下,可以较好的降低涂料的表面张力,使涂料的表面张力小于底材的表面张力,从而涂料可较易润湿底材,起到改善流平的作用,其最佳用量为0-3%。在增塑方面,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)与磷酸三甲苯酯(TCP)搭配使用效果较佳,DBP为2.0%,TCP为1.0%。
为加快涂膜的干燥速度,也考察了催干剂对干燥速度的影响。催干剂最佳添加配比为钴:锆:钙=0.06%:0.24%:0.1%,涂膜可以在150℃T 3min内干燥。同时催干剂以钴和锆先加入涂料中,再加入钙催干剂的添加顺序添加,催干效果较好。最后,在配色环节中,实验得到红色R.351液体使用量为7~8%、绿色GN-551液体使用量为5~6%和蓝色BL-652液体使用量为6~7%即可达到产品使用要求。