原料對拋光膩子性能影響研究

畢春波 林建廣

摘 要：采用QGM—65型三輥研磨機研磨法制備拋光膩子，采用單因素法分析了原料對拋光膩子性能的影響。

關鍵詞：拋光膩子 粘接材料 填料 打磨性

中圖分類號：TQ635 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-01

1 實驗部分

1.1 原料及儀器

原料：羥基丙烯酸樹脂；固化劑；滑石粉；儀器：QGM—65型三輥研磨機

1.2 拋光膩子的制備

將粘結材料和無機填料按1∶1.5的配比準確稱量后充分攪拌均勻，使拋光膩子具有較好和易性。然后轉入QGM—65型三輥研磨機研磨兩遍，使粘結材料和無機填料充分潤濕分散。最后用膩子刮涂器將拋光膩子刮涂到馬口鐵板上，在室溫放置。

1.3 樣板的制作

首先按《漆膜一般制法》（GB1727-79）制備三塊樣板。

1.4 性能測試

1.4.1 附著力《漆膜附著力測定法》（GB1720-79）并采用劃格法來測定膩子的附著力。

1.4.2 硬度硬度按（GB/T1732－93）涂膜硬度鉛筆測定法。柔韌性按（GB/T1731－93）和（GB/T6742－86）來測定。

1.4.3 干燥性干燥時間按（GB1727－79）的壓濾紙法來測定。

1.4.4 打磨性打磨性能按照《底漆、膩子打磨性測定法》（GB1770－79）。

2 分析與討論

2.1 粘結材料類型對拋光膩子性能的影響

粘結材料附著力的測定結果如表1所示。

表1 樹脂附著力的測定結果

樹脂類型 附著力，級

羥基丙烯酸樹脂 0

氟樹脂 2

環氧樹脂 0

由表1可知羥基丙烯酸樹脂和環氧樹脂附著力為0級，達到了最高級，羥基丙烯酸樹脂和環氧樹脂的附著力最好，氟樹脂的附著力為2級。由實驗結果可以看出羥基丙烯酸樹脂和環氧樹脂的附著力遠比氟樹脂的附著力好。DeBrugne.Mcleren等人在20世紀40年代末首先提出，他們認為：粘結力的主要來源是粘結體系的分子間作用力，分子間范德華力或氫鍵作用。根據吸附理論，若漆膜中極性基團的極性越大，數量越多，則對極性被粘物的粘結強度就越高。非極性漆膜與非極性被粘物之間由色散產生的粘結強度越小，極性漆膜與非極性被粘物或非極性漆膜與非極性被粘物之間由于不能產生足夠的分子間力，所以粘結力差。用于合成樹脂仿真幕墻系統中的拋光膩子的基材是柔性膩子，含有大量的羥基基團，是極性很強的基底。羥基丙烯酸樹脂含有大量的不同基團，如環氧基、羥基、羧基等基團，與基材的分子間作用力強。氟樹脂電負性大，分子間作用力強，但是接觸面積小和其他分子吸附弱，所以羥基丙烯酸樹脂的附著力比氟樹脂的附著力要好。而環氧樹脂分子結構中含有的醚基（－O－）和羥基（－OH）都是強極性基團，這些基團可以使環氧樹脂分子與基材表面之間產生很強的粘結力。但是環氧樹脂的內聚力強，硬度高，脆性大。這樣會影響拋光膩子的打

磨性。

2.2 固化劑對拋光膩子性能的影響

2.2.1 固化劑的種類對拋光膩子硬度的影響表2數據表明芳香族異氰酸酯反應迅速，脂肪族異氰酸酯反應速度慢，但是芳香族類的固化劑耐候性差，主要用于底漆、中涂或室內用面漆；而脂肪族類的固化劑漆膜戶外耐候性極好，主要用于面漆。另外，通過理論計算知道芳香族的固化劑用量是脂肪族的2倍，這樣無形中會加大拋光膩子的成本，鑒于脂肪族類異氰酸酯也能滿足拋光膩子的性能要求，所以本實驗選用了脂肪族的固化劑六亞甲基二異氰酸酯

HDI。

表2 異氰酸酯轉化百分率（%）

反應時間，min TDI HDI

5 90 23

30 99 79

90 100 99

2.2.2 固化劑的添加量對拋光膩子干燥時間的影響表3表明實際應用上固化劑的添加量為拋光膩子用量的5%最佳，固化劑添加量高，交聯密度增大，硬度提高，脆性增強，防水性好，同時也帶來開裂隱患；固化劑添加量越小，柔韌性就越好，透氣性有所改觀，但硬度會降低。不管固化劑的添加量是過少還是過多都會影響拋光膩子干燥時間、柔韌性及硬度。

2.3 無機填料用量對拋光膩子性能的影響

無機填料添加量不但影響拋光膩子的打磨性能，而且影響拋光膩子的附著力，所以在確定鈦白粉的添加量時需要同時考慮這兩個性能指標。

不同用量鈦白粉對拋光膩子附著力的影響結果如表4所示。

表3 固化劑的用量對油性拋光膩子干燥時間的影響

固化劑，% 實際干燥

時間，h 表面干燥時間，h 硬度 柔韌性

4 25 2.2 HB 好

5 22 1.4 H 好

6 18 1.2 2H 較好

表4 鈦白粉不同含量附著力的測定結果

鈦白粉的含量（%） 附著力

55.6 1

59.3 1

62.5 2

65.3 3

填料的用量對拋光膩子的性能影響很大，特別對打磨性、刮涂性、硬度影響更大，無機填料的添加量直接關系到拋光膩子的打磨性，膩子的打磨性不單是打磨后光滑平整的表面現象來評述，同時還要打磨時粉料易磨下來，又不費力來評定，所以打磨性除了與樹脂、粉料品種有關外還與粉料的添加量有關。

3 結語

研究發現：拋光膩子中的粘結材料通過考察附著力指標應選擇極性強的樹脂，粘結材料選用了羥基丙烯酸樹脂；拋光膩子的固化與固化劑的種類和添加量有關，固化劑添加量越多，拋光膩子膜就越硬越脆，打磨性能就越差；固化劑添加量越少，拋光膩子膜就越軟，越難打磨，固化劑的添加量為拋光膩子的5%；打磨性能與無機填料添加量是成正比的，但又與附著力成反比，鈦白粉的量控制在最佳量。