前面我們了解到紫外吸收劑和受阻胺穩(wěn)定劑是一對(duì)互幫互助的好朋友,它們協(xié)同作用能提高涂料的抗老化性能。要達(dá)到最佳的抗光老化效果,必須優(yōu)化光穩(wěn)定劑的添加量,那么如何確定具體的添加量呢?首先,清漆和色漆的要求不同。
光穩(wěn)定劑在清漆體系里的應(yīng)用
在清漆里由于沒有顏填料吸收紫外線,對(duì)樹脂的傷害更加直接,因此需要增加紫外吸收劑的量,紫外線吸收劑(UVA)和受阻胺穩(wěn)定劑(HALS)的比例通常為2:1。
光穩(wěn)定劑在色漆體系里的應(yīng)用
色漆里,由于含有粉料,其中一些粉料(如:鈦白粉)有吸收紫外線的功能,因此,紫外線對(duì)漆膜的破壞主要作用在生成自由基引起樹脂分子鏈斷裂,進(jìn)而引起樹脂降解,所以受阻胺自由基捕捉劑(HALS)要多加,紫外線吸收劑(UVA)和受阻胺穩(wěn)定劑(HALS)的比例通常為1:2。
其次,薄膜和厚膜要求不同。對(duì)于薄膜(膜厚小于10微米)的涂層,紫外線對(duì)基材的破壞力更強(qiáng),因此我們需要高性能的產(chǎn)品。
下圖是添加不同光穩(wěn)定劑的漆膜在氙燈下照射不同時(shí)間后漆膜色差變化
由上圖可以看出,在薄膜涂層里,使用高性能的紫外吸收劑Tinuvin? 479 的表現(xiàn)更優(yōu)異!
近年來(lái)隨著環(huán)保的要求越來(lái)越嚴(yán)格,很多的涂料體系也實(shí)現(xiàn)了油性向水性的轉(zhuǎn)變。光穩(wěn)定劑的技術(shù)也隨之發(fā)展,BASF公司推出了采用了NEAT(膠囊包裹)技術(shù)的水性光穩(wěn)定劑產(chǎn)品-Tinuvin ? DW系列。
? 形成小粒徑的單體和光穩(wěn)定劑顆粒
? 通過(guò)適合的分散劑來(lái)穩(wěn)定體系,防止聚結(jié)
? 聚合反應(yīng)形成高度穩(wěn)定的膠體分散體
? 形成核殼結(jié)構(gòu)或 聚合物基質(zhì) (如海綿狀)
Tinuvin? DW (N) 系列的特點(diǎn)
低粘度,無(wú)溶劑光穩(wěn)定劑分散體
丙烯酸膠囊包覆顆粒技術(shù) (NEAT),活性 含量 20 - 45%
總固含: 大約 40 - 55%
粒徑尺寸: 50-200nm
優(yōu)異的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,無(wú)沉淀
易添加和計(jì)量
雖然油性光穩(wěn)定劑在先用兩性溶劑混合的情況下也可以用于水性體系里,但是相同固含的產(chǎn)品DW系列的保護(hù)效果優(yōu)于油性產(chǎn)品,見下圖:
大家最關(guān)心的問題是光穩(wěn)定劑對(duì)漆膜耐老化性能到底能提高多少,我們用數(shù)據(jù)說(shuō)話。
在單組分白色和紅色氨基烤漆體系里添加不同的光穩(wěn)定劑,測(cè)試漆膜耐老化性能,和空白做對(duì)比,漆膜色差和光澤保持率見下圖:
光穩(wěn)定劑對(duì)提高漆膜耐老化性能有顯著的作用,幫助保護(hù)漆膜少受紫外線破壞,極大提高漆膜壽命。在涂料行業(yè),光穩(wěn)定劑被大量可以應(yīng)用于戶外耐久涂料。
近年來(lái),隨著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,光穩(wěn)定劑在太陽(yáng)能支架、背板、反射鏡涂料這些紫外線強(qiáng)度極高的場(chǎng)景中發(fā)揮著重要的作用。