Adhesion Promoter附着力促进剂.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,首届涂料用助剂培训班,The 1,st,Training Class of Additives for Coatings,附著促進劑,徐春峰,行銷部高級經理,海名斯,德謙,Chunfeng.xu,Chunfeng.xu,內容概要,涂膜與底材之間的結合力,改善涂膜與底材之間附著力的方法,附著促進劑的分類及應用,選擇附著促進劑時應考慮的因素,涂膜與底材之間的結合力,機械結合力,化學鍵結合力,擴散作用力,偶極作用力,OH,OH,OH,OH,-,+,-,-,-,+,+,+,改善涂膜與底材間附著力的方法,底材打磨、噴砂等,降低涂料施工粘度,提高施工溫度,改善底材的潤濕（溶劑擦拭、電暈、火焰、氧化劑處理）,使用附著促進劑,底材潤濕與附著力增進,只有當涂料的表面張力低于底材的臨界表面張力時，涂料才能有效的潤濕底材。,基料樹脂、潤濕劑、流平劑、溶劑等均與附著有密切的關系。,涂料在固化前充分潤濕底材，增加附著的有效接觸面積和增強接口間的結合力，能夠獲得較好的附著力。,常見溶劑和成膜物的表面張力,溶劑,表面張力,(,mN/m,),成膜物,表面張力,(,mN/m,),水,73環氧樹脂,45,60,乙二醇,48,氨基樹脂,42,58,鄰二甲苯,30,醇酸樹脂,33,60,乙二醇丁醚,29,脲醛樹脂,45,甲苯,28,聚偏氯乙烯,40,200#,溶劑汽油,26,硝基纖維,38,丙二醇甲醚醋酸酯,26,聚醋酸乙烯,37,醋酸丁酯,25,醋酸丁基纖維素,34,甲乙酮,25,異丁醇,22,正己烷,18,常見底材的臨界表面張力,底材,臨界表面張力,(,mN/m,),底材,臨界表面張力,(,mN/m,),玻璃,70,聚氯乙烯,43,鍍鋅鐵板,(,已處理,),45,滌綸,43,鍍鋅鐵板,(,未處理,),35,聚碳酸酯,42,磷化鋼板,43,46,聚苯乙烯,36,42,鋼板,(,未處理,),29,ABS,34,38,馬口鐵,33,38,聚乙烯,32,39,鋁板,(,未處理,),33,35,聚丙烯,28,32,尼龍,66,46,聚四氟乙烯,19,附著力促進劑的分類和應用,附著力促進劑的分類,硅烷偶聯劑類,有機金屬化合物,鈦酸酯及鋯酸酯偶聯劑類,鋁酸,鋯偶聯劑,特殊改性高分子聚合物類,氯化聚烯烴類,其他類,硅烷偶聯劑的分類與結構,有機官能機,典型結構,伯氨基,H,2,N(CH,2,),3,Si(OCH,3,),3,雙氨基,H,2,N(CH,2,),2,NH(CH,2,),3,Si(OCH,3,),3,甲基丙烯酸酯基,環氧基,苯乙烯基,硫基,HS(CH,2,),3,Si(OCH,3,),3,氯化烷基,Cl(CH,2,),3,Si(OCH,3,),3,乙烯基,CH,2,=CHSi(OCH,3,),3,其他,。,硅烷偶聯劑的作用原理,硅烷經水解形成硅醇基,硅醇基與金屬、玻璃等無機底材形成化學鍵,硅醇基上的有機官能基團與樹脂或固化劑反應,树脂,树脂,玻璃,玻璃,玻璃,玻璃,X,为可水解的有机官能基，,R,为不可水解的有机官能基,硅烷偶聯劑的特點,改善聚合物對無機基材的附著力,幫助有機材料對顏、填料的潤濕、分散,提高涂膜強度,反應活性大，易水解縮合,直接添加時，需注意樹脂與硅烷偶聯劑的反應速率,硅烷偶聯劑的應用,使用時可選擇作為預處理劑或直接作為添加劑添加，作為添加劑使用時，需注意保持其穩定性,選擇時優先考慮硅烷偶聯劑的有機官能基能與樹脂,/,固化劑反應，對于熱塑性樹脂基料則應選擇屬性、極性相似的硅烷偶聯劑,硅烷的有機官能基與樹脂或固化劑的反應速率必須與涂料中樹脂,/,固化劑的反應速率相當,非極性硅烷偶聯劑儲存過程中避免水汽進入，以防硅烷偶聯劑水解后自身縮合而失效,配方中如含有“可接受”硅烷偶聯劑的無機顏、填料等，則應考慮在儲存過程中會消耗部分硅烷偶聯劑，此時需要適當增加添加量,海名斯,德謙相關產品,Adherant,1121(,氨基,),Adherant,1031(,氨基,),Adherant,1051(,環氧基,),有機金屬化合物的分類,鈦（鋯）酸酯偶聯劑,鋁,酸鋯偶聯劑,鈦酸酯偶聯劑的分類,單烷氧型,單烷氧脂肪酸型（經濟性）,單烷氧磷酸酯型（著色強度，提高涂膜性能，耐水性差）,單烷氧焦磷酸酯型（耐水性中等）,螯合型,（耐水性較好）,配位型,（耐水性好，不会發生酯交換反應而增稠）,鈦酸酯偶聯劑典型結構（一）,單烷氧型,單烷氧脂肪酸型,C,3,H,7,OTi(OCOR),3,單烷氧磷酸酯型,單烷氧焦磷酸酯型,鈦酸酯偶聯劑典型結構（二）,螯合型,配位型,鈦酸酯偶聯劑的作用原理,Eg,.,單烷氧型鈦酸酯,+,底材,X,為長碳鏈的脂肪酸酯基、磷酸酯基、焦磷酸酯基等親有機基團,玻璃,玻璃,鈦酸酯偶聯劑的特點,對顏、填料表面處理，可起 補強作用,對于一些聚烯烴、金屬、玻璃底材有較好的附著力,提高涂膜強度,對烘漆體系可降低烘烤溫度或縮短烘烤時間,鈦酸酯偶聯劑的應用,類型,應用體系,添加方式,注意事項,單烷氧型,有機溶劑體系、溶劑型涂料,預處理法直接添加法,直接添加時需要注意涂料不含羥基、羧基等活性基團,螯合型,溶劑型涂料及水性涂料,預處理法直接添加法,直接添加在水性涂料中時需嚴格試驗驗證,配位型,溶劑型涂料及水性涂料,預處理法直接添加法,大多數不溶于水，通常需要使用表面活性劑、親水助溶劑,鋁酸鋯偶聯劑的作用原理,鋁酸鋯通過羥基與金屬表面产生作用,铝酸锆的羧基基团与树脂中的羟基发生缩聚反应,鋁酸鋯偶聯劑的特點及應用,與硅烷偶聯劑相比，水解穩定，所以在水性涂料體系中比較穩定,對于溶劑型或水性涂料具有一定的防腐蝕保護作用,鋁酸鋯具有很強的極性，所以和樹脂體系相容性較差，需要在較高剪切力下添加,特殊改性高分子聚合物的分類,高分子部分：,聚酯,。,改性官能基：,羥基、羧基、醚基、酯基、環氧基、烯烴等,特殊改性高分子聚合物的作用原理,特殊改性高分子聚合物的特點,通常具有較高的羥基、酸值，并提高柔韌性，以增進涂料對金屬底材、無機底材或部分塑料底材的附著。,個別產品還能提高金屬涂膜中金屬顏料的牢固性和耐酒精性。,特殊改性高分子聚合物的應用,改善涂料對金屬底材、無機底材及部分塑料底材的附著力,改善層間附著力,增加涂膜柔韌性，提高耐沖擊強度,防止金屬顏料的掉落，提高金屬漆的耐酒精性,根據產品結構不同，需嚴格測試與樹脂體系的相容性,海名斯,德謙相關產品,Adherant,ADP,烤漆，金属底材,Adherant,ADK,油墨、涂料，,PET,等底材及层间附着,Adherant,APW,铝粉漆，固银，层间附着,Adherant,APB,非鐵金属底材等,氯化聚烯烴,(CPO),的分類,氯化聚丙烯,改性氯化聚烯烴,軟質改性,丙烯酸改性,馬來酸酐改性,水性氯化聚烯烴,氯化聚烯烴的作用原理,以極性、結構相似的氯化聚烯烴，通過潤濕、滲透、擴散等作用將氯化聚烯烴聚合物鏈狀分子與聚烯烴底材互溶，提高結合力，而改性基團（,Cl,或丙烯酸、馬來酸酐）可以改善與樹脂體系相容性和層間附著力。,聚烯烴主鏈,軟質聚烯烴,改性基團,Cl,，丙烯酸或馬來酸酐,差,好,氯化聚烯烴的特點,氯含量,相容性,溶解性,附著力,好,差,馬來酸含量,相容性,溶解性,相容性,溶解性,分子量,反應性,操作性,氯化聚烯烴的應用,不同性質的,PP,底材應該選擇不同的,CPO,助劑,適當的烘烤可以提高附著力促進效果,CPO,可以作為,PP,水打底或直接添加在底漆中，直接添加時需要注意相容性等影響,應嚴格控制配方中其他原材料的含水率，以免產生增稠、膠化、失效,丙烯酸改性可以有效改善,CPO,的相容性，馬來酸酐改性則可提高層間附著力等,为了适应环保需求，水性,CPO,乳液也逐步推出，满足市场需求,海名斯,德謙相關產品,DX-526P,軟質改性氯化聚烯烴,F-2P,馬來酸酐改性氯化聚烯烴,CP-7540,氯化聚烯烴改性丙烯酸樹脂,EW-5313,水性氯化聚烯烴乳液,海名斯,德謙,為日本,Toyo Kasei Hardlen CPO,產品在中國的總代理,其他有助于促進附著力的產品,松香酯,蔗糖衍生物,磷酸鹽,聚乙烯亞胺,滑石粉,海名斯,德謙相關產品,ERKAMAR 3270,（马来酸树脂）,增加油墨對,BOPP,的附著力,BREMAR 9100,（松香酯树脂）,增加油墨對,PE,的附著力,海名斯,德謙,為德國,KRAEMER,產品在中國的總代理,選擇附著促進劑時應當考慮各方因素,體系相容性（樹脂、顏料、溶劑、其他添加劑等）,對于儲存穩定性的影響,對于涂料基本物化性能的影響（柔韌性、耐水性、耐沖擊性等）,對于施工工藝性的影響,底材的隱型變化,底材的表面處理,結合其他原材料，優化涂料配方,體系相容性的影響,樹脂、溶劑、顏料等，,硝基漆中含有水分和強酸，容易造成硅烷偶聯劑的不穩定，不應直接添加。,體系中如含有較多羥基、羧基等活性基團，則一般不能用直接添加法添加單烷氧型酞酸酯偶聯劑。,附著力促進劑的極性不同，應當選擇適當的溶劑進行稀釋，避免出現析出現象。,某些促進劑帶有一定的酸性，應注意添加量，避免對金屬顏料的過度影響。,對于儲存穩定性的影響,硅烷偶聯劑一般具有較強的反應活性，水解后容易自縮聚，在酸性體系中相對穩定。,偶聯劑一般需要特別注意儲存期的干燥和密封，否則容易發生水解縮合反應而失效。,馬來酸酐改性之,CPO,對于水分敏感，在使用過程中應當盡量避免水分的影響而導致粘度上升，顏料返粗。,對于涂料基本物化性能的影響,硅烷偶聯劑除了作為附著促進劑以外，還可提高涂層的抗老化性能、耐鹽霧及耐水性等。,偶聯劑通常還都被用來對顏料進行表面處理，增加潤濕性，提高強度。,特殊改性的高分子聚酯除了能用來增進附著力，還可提高涂層柔韌性、耐沖擊性等，但是添加量過高時，會影響涂層硬度。,馬來酸酐改性的,CPO,能在一定程度上改善,PP,涂料的耐水性、耐汽油,/,酒精性，并可顯著提高層間附著力，但是添加量過高時也會影響儲存穩定性。,軟性改質的,CPO,可以改善,PP,涂料涂層收縮應力的影響，增加潤濕擴散性。,對于施工工藝性的影響,偶聯劑通過對顏料的表面處理，使得體系粘度可以較大幅度下降，提高了施工性，但是也需要注意應該在不同的體系選擇不同種類的偶聯劑，以免發生副反應而導致粘度上升，影響施工性。,CPO,助劑最好能夠先稀釋后打底，并且在高于軟化點下短時烘烤，以增加溶脹擴散性，更好的促進對,PP,底材的附著，但是這在一定程度上會使工藝復雜化。,某些附著力促進劑必須要在一定的烘烤溫度下才能起到促進效果，所以必須根據涂料體系來選擇。,底材的隱型變化,為了節約成本或其他原因，我們所施工的底材在不為涂料供應商所知的情況下變化，比如回收,PP,料，改性,PP,料，各種金屬合金等，有時底材成分的變化也會明顯影響附著效果。,我們應盡可能了解底材的真實組成，避免不必要的重復試驗，同時根據底材成分可能多變的特性，盡可能的選擇適應面較寬的附著促進劑。,底材的表面處理,附著力促進劑不是萬能的，針對底材進行適當的表面處理還是非常有效的，也是非常有必要的。,比如：脫脂，去污，打磨等,結合其他原材料，優化涂料配方,針對客戶最終的施工條件，性能要求，底材品種，選擇適當的樹脂、溶劑、顏料、潤濕劑及其他表面活性劑，是涂料提供良好附著力的基礎，,附著力促進劑,能夠在此基礎上起到事辦功倍的效果，當然您一定要選擇合適的種類，根據各種相關資訊，結合細致的試驗應該是一個不錯的方法。,Thank you!,Any Questions?,徐春峰,海名斯,德謙,Chunfeng.xu,Chunfeng.xu,