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一种新型的底材润湿添加剂用于低VOC水性胶黏剂产品

时间:2021-08-18 来源网站:张家界化工机械网

一种新型的底材润湿添加剂用于低VOC水性胶黏剂产品

为了获得较强的粘结,底材必须完全被润湿。有效的润湿添加剂能降低胶黏剂的表面张力,使底材被完全覆盖。有效的润湿添加剂对于低表面能尤为重要,因为低表面能会阻碍底材的覆盖中国涂料在线coatingol.com。此外,如果底材被污染了,低能污染物也会排斥胶黏剂,导致表面缺陷的产生和弱的粘结。如果存在有效的润湿添加剂,胶黏剂就能润湿任何污染物和/或低能底材,这样就造成了强的、不受阻止的粘结。

TroyCorp.公司的多功能TroysolTMLAC产品对低能和污染的表面能提供极好的润湿作用,从而获得强的粘结。然而,由于政府法规和消费者对符合环保要求的绿色产品的需求,Troy公司推出了TroysolZLAC产品来满足这一要求。不含有害空气污染物(HAPs)、不含烷基酚羟乙酯(APE)的ZLAC是一种传统LAC产品的零VOC版本。它具有与传统LAC产品相同的优异的底材润湿性能,同时也能配制低VOC的水性胶黏剂产品。ZLAC是一种多功能、不含硅树脂的润湿添加剂,它能改善水性涂料、聚合物、油墨和胶黏剂等产品对底材的润湿性能、体系的流动性、流平性、附着力、光泽及颜色均匀性。

降低表面张力

高表面张力使得水天生不能很好地润湿大多数底材。

首先对Troysol ZLAC能降低表面张力的能力进行了评定,这种能力是完全润湿低能底材所必须的。图1显示了ZLAC在其使用量低至0.1%时如何能降低水的表面张力。表1列出了胶黏剂配方中使用的典型溶剂的表面张力值。传统的胶黏剂工艺是基于低表面张力的溶剂。相反,水性胶黏剂要求使用润湿添加剂来降低表面张力。润湿添加剂的使用能增强对具有低表面能的底材的覆盖(表2)。

具有高表面张力的液态胶黏剂对低能底材润湿较差而导致缩孔和/或严重的皱缩。然而,ZLAC能有效将水的表面张力降至25dynes/cm,从而使水性胶黏剂能涂布在低能底材上。图2显示了在硅树脂膜上的润湿试验。含有ZLAC的配方能完全覆盖,而另一种含有羟乙基丙炔二醇-一种常用的润湿添加剂的配方在以相同浓度使用时表现出严重的皱缩。

剥离强度试验

剥离强度试验是用来测定两种材料间的粘结强度。为了评价由TroysolZLAC和LAC的润湿性能赋予的粘结强度,用三种典型的压敏胶黏剂(PSA)配方来进行剥离强度试验(见柱状图)。

下列步骤用来评定剥离强度(按PSTC 101试验方法D进行180o剥离试验):

●将胶黏剂涂覆在未经处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)

底材上;

●放置24h后,将涂覆的胶黏剂的底材放在不锈钢板上;

●使用ChemInstruments公司的TT-1000拉力试验机测试剥离强度。

对配方A和B中的Troysol ZLAC和LAC一起存在的情况进行了评定。也对配方A、B和C中单独使用ZLAC的情况进行了评定【非常低的使用量(0.05%-0.2%)(胶黏剂质量基于总的配方的质量)】,来测定能得到最大剥离强度的最低使用量。

结果和结论

试验数据表明由于ZLAC对底材的润湿,提高了PSAs的剥离强度,其结果与由传统LAC产品提供的最佳性能相同(图3和4)。两种添加剂都能增强对底材的润湿、提高剥离强度,因而能赋予更大的粘结强度和更好的完整漆膜。此外,在使用量低至0.05%-0.1%时,ZLAC就能大幅提高配方A、B和C的粘结强度(图5)。

当将低VOC的Troysol ZLAC润湿添加剂用于PSAs中,并将PSAs涂覆在低能底材上时,显示其具有与Troysol LAC相同的优异的底材润湿效果。ZLAC是胶黏剂和封闭剂中更加环保的环境友好型底材润湿剂。它能帮助配方设计师获得具有极好的表面外观