维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年１１月 南京晓庄学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧ ＸＩＡＯＺＨＵＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｎｏｖ．，２００６ Ｎｏ．６ 第６期 一种水性可剥离涂料的研制 孙幼红 （南京晓庄学院化学系，江苏南京２１００１７） 摘要：某种液体橡胶可以作为水性可剥离涂料的成膜物质；该涂料适用范围广泛，可以从木 材、钢铁、铝材、有机玻璃、聚乙烯、聚氯乙烯、玻璃等的表面顺利剥离；讨论了影响涂料性能的几个 因素；该涂料涂膜的扯断强度大于１５ Ｍｐａ，扯断伸长率约７００％，撕裂强度约３５ＫＮ／ｍ． 关键词：可剥离涂料；临时保护涂料；液体橡胶；水性涂料 中图分类号：ＴＱ６３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—７９０２（２００６）０６—０１０１—０３ ０引言 可剥离涂料是临时保护涂料的一种．与大多数 有限公司；二乙基二硫代氨基甲酸锌（促进剂 ＺＤＣ）：济南锐铂化工有限公司；二硫化四甲基秋兰 姆（促进剂ＴＭＴＤ）：济南锐铂化工有限公司；氧化锌 （９９．７％）：江都市科力化工厂；硫磺（９９．５％）：金陵 普通涂料相似，其成膜物质也是高分子物质，并据此 可以分为两大类：橡胶类和合成树脂类可剥离涂 料‘ｌ Ｊ．比较常见的品种是采用氯丁橡胶、丁基橡胶、 丁苯橡胶、氯磺化氯乙烯，聚氨酯橡胶，丙烯酸树脂 或其共聚物 】＿３¨＿４ 等作为成膜物质的可剥离涂料． 其他一些高分子物质也有应用，如乙基纤维素 、 石化有限责任公司；防老剂Ｄ：南京化工厂；聚乙烯 醇（１７９９）：南京化工原料公司；液体橡胶 捏合机：ＮＨ－５，如皋晨光捏合机厂；三辊研磨 机：￥６０，常州龙鑫化工机械有限公司；真空干燥箱： （ＺＫ一８２Ａ型，上海市实验仪器总厂）；真空泵（ｓＫ一 ０．３，南京真空泵厂）；旋转粘度计（ＮＤＪ一１型，上海天 平仪器厂）；电子拉力试验机（ＪＷＬ－２５００Ｎ，江都精艺 试验机械有限公司） １．２成膜物质预处理 聚乙烯一醋酸乙烯 等．我们在实验中也曾研制了 一种新型的有机硅可剥离涂料：以Ｏ／， －二羟基聚二 甲基硅氧烷作为成膜物质，辅以白炭黑补强，使用正 硅酸乙酯作为交联剂，制成双组分可剥离涂料 ． 但这些可剥离涂料均为油性涂料，除有机硅可 剥离涂料外，其他种类的可剥离涂料均含有一定量 溶剂，使用过程中溶剂挥发不但浪费了资源与能源， 还会对大气造成污染，也会给作业环境中的人员身 体健康带来危害．基于这些方面的考虑，我们研制了 一我们所选用的成膜物质是一种以胶乳形态存在 的液体橡胶，是分子中含有不饱和键的线形高分子 材料，其分子量较高，数均分子量约为２５．５万—２７０ 万，有很好的弹性．由于该胶乳与白炭黑、促进剂、氧 化锌、硫磺等混合后稳定性降低，因而必须对其进行 预处理．处理方法一般是加入氢氧化钾或者氨，有时 还可以加入少量皂类．本实验中我们用了２５％的氢 氧化钾水溶液对其进行预处理． １．３补强辅助材料预混合与分散 种水性可剥离涂料，该涂料除了对保护基面有合 适的附着力与可剥离性外，还有很好的弹性与强度． １ 实验 １．１主要原料及设备 在捏合机中加入白炭黑４００ｇ、促进剂３０ｇ、氧化 锌３０ｇ、硫磺１００ｇ、防老剂Ｄ５０ｇ和蒸馏水１５００ｇ，开 气相白炭黑Ｎ－２０：德国威凯（ＷＡＣＫＥＲ）；沉淀 白炭黑（比表面积２００ｍ ／ｇ）：南昌科鸿新材料实业 收稿日期：２００６—０９—３０ 修改日期：２００６—１０—１５ 动搅拌，捏合至均匀后取出，再经三辊研磨２—３遍 作者简介：孙幼红（１９６７一），南京晓庄学院化学系高级实验师，研究方向：有机硅材料及涂料化学． ｉ １０１—— 维普资讯 http://www.cqvip.com 备用． １．４增稠剂制备 在三１２Ｉ瓶中加入７００ｇ蒸馏水，加入１００ｇ聚乙 烯醇后开动搅拌并缓慢升温至９５￣Ｃ，保温至全部溶 解，冷却备用． １．５涂料制备 在捏合机中加入预处理成膜物质１４００ｇ、补强 辅助材料预混合物４５０ｇ、增稠剂２３０ｇ，适量消泡剂， 搅拌ｌｈ后过滤即可得水性可剥离涂料． １．６试样制备 取适量该水性涂料，倾于１７０ｒａｍ×１２０ｍｍ× ２ｍｍ的有机玻璃板模具中，真空脱气后于２５℃放置 ３ｄ，制得厚度约为２ｍｍ的涂膜（胶片），在冲片机上 冲出试样，进行力学性能测试． １．７性能测试 涂料粘度：使用旋转粘度计于２５￣Ｃ下测定；涂 膜硬度：参照ＧＢ／Ｔ５３１．１９９９测定；涂膜撕裂强度： 参照ＧＢ／Ｔ５２９－１９９９；涂膜扯断强度、扯断伸长率：参 照ＧＢ／Ｔ５２８－１９９８测定． ２结果与讨论 ２．１ 不同基材的可剥离性能 我们分别在木材、钢铁、铝材、有机玻璃、聚乙 烯、聚氯乙烯、玻璃等的表面涂刷该涂料，结果证明： 这些材料上的该涂料涂层均可以很顺利的剥离，剥 离后的涂层呈完整薄膜状，有很好的弹性与强度． ２．２气相白炭黑和沉淀白炭黑对涂料性能的 影响 白炭黑在本涂料中的主要功能是补强，白炭黑 根据制法的不同分为两类：气相法和沉淀法，两者价 格相差很大，目前气相白炭黑的价格大致是沉淀白 炭黑价格的ｌ０倍．表ｌ列出了使用不同种类白炭黑 做补强材料的涂料性能指标． 表１不同种类自炭黑对涂料性能的影响 白炭黑 涂膜硬度扯断强度扯断伸长率撕裂强度涂料粘度 种类 （邵尔Ａ）（ＭＰａ） （％） （ＫＮ／ｍ）（ｍＰａ．ｓ） 从表ｌ不难看出，使用气相白炭黑的涂料粘度 较高，强度与硬度也比使用沉淀白炭黑的涂料要高 一些．但从性价比的角度来考虑，使用沉淀白炭黑应 该更合适． ２．３ 白炭黑用量对涂料性能的影响 表２是我们对沉淀白炭黑含量不同的涂料性能 一】０２一 测试结果．从表中可以看出，随着白炭黑用量的增 加，涂料粘度增高，涂膜硬度增加，强度加大，伸长率 则有一定程度下降．由于粘度过高影响到涂料的涂 刷性能，也影响涂料的流平、排泡等，综合考虑白炭 黑用量以４％为宜． 表２ 白炭黑用量对涂料性能的影响 沉淀白炭黑涂膜硬度扯断强度扯断伸长率撕裂强度 Ａ组分粘度 用量（％）（邵尔Ａ）（ＭＰａ） （％） （ＫＮ／ｍ） （ｍＰａ．ｓ） ２．４促进剂种类对涂膜性能的影响 可以在该涂料体系中做促进剂的化合物很多， 如ＴＭＴＤ（二硫化四甲基秋兰姆）、ＺＤＣ（二乙基二硫 代氨基甲酸锌）、ＰＸ（乙基苯基二硫代氨基甲酸锌） 等．实验中我们比较了ＴＭＴＤ和ＺＤＣ对涂料性能的 影响，结论是它们在该涂料体系中作用相同． 表３不同促进剂对涂料性能的影响 促进剂 扯 姗黻（ＫＮ／ｍ ）（ ｍＰａ．ｓ） ２．５ 防老剂Ｄ对涂膜老化性能的影响 实验中我们使用了通用型的防老剂Ｄ作为该 涂料的耐老化助剂．经ＩＯ０￣Ｃ １２ｈ的老化实验，证明 该防老剂对本涂料体系有良好的防护效果． 表４ 防老剂Ｄ对涂膜耐老化性能的影响 ３结论 采用我们选用的液体橡胶作为成膜物质，以硫磺 作硫化剂，氧化锌为活性剂，二乙基二硫代氨基甲酸 锌或者二硫化四甲基秋兰姆为促进剂，辅以沉淀白炭 黑补强，可以制成水性可剥离涂料；该可剥离涂料可 以在木材、钢铁、铝材、有机玻璃、聚乙烯、聚氯乙烯、 玻璃等的表面很好地剥离；该涂料涂膜的扯断强度大 于１５Ｍｐａ，扯断伸长率约７００％，撕裂强度约３５ＫＮ／ｍ． 维普资讯 http://www.cqvip.com 参考文献： ［１］刘国杰．特种功能性涂料［Ｍ］．北京：化学工业出版社， ２００２，５８２． ［Ｐ］．ＪＰ９９－２２８９０６，１９９９． ［５］原燃料化学工业部涂料技术训练班．涂料工艺（第四分 册）［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９７２，７５—７６． ［６］晏林定．热浸型可剥离的塑料保护膜及其制造方法和应 用［Ｐ］．ＣＮ１１９３０３３Ａ，１９９８． ［７］孙幼红，马美华，薛蒙伟．一种有机硅可剥离涂料的研制 ［Ｊ］．材料保护，２００６（３）：４９—５１． ［２］刘国杰．特种功能性涂料［Ｍ］．北京：化学工业出版社， ２００２，５８３． ［３］Ｏｚａｗａ，Ａｋｉｏ．适用于木材的丙烯酸可剥离涂料组合物 ［Ｐ］．ＪＰ９９－２２８８６２，１９９９． ［４］Ｆｕｋｕｚｕｍ，Ｔａｔｓｕｓｈｉ．可剥性好的聚合物水性涂料组合物 （责任编辑：陈昌云） Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｎｅ Ｋｉｎｄ ｏｆ Ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ＳＵＮ Ｙｏｕ—ｈｏｎｇ （Ｎａｎｊｉｎｇ Ｘｉａｏｚｈｕａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１７，Ｊｉａｎｇｓｕ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆ ｗａｔｅｒ．ｂａｓｅｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｅｒｔａｉｎ ｌｉｑｕｉｄ ｒｕｂｂｅｒ．Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｏｎ ｗｏｏｄ，ｓｔｅｅｌ，ａｌｕｍｉｎｕｍ，ＰＭＭＡ，ＰＥ，ＰＶＣ ａｎｄ ｇｌａｓｓ，ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ａｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ １５Ｍｐａ，ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ａｔ ｂｒｅａｋ ｉｓ ７００％，ａｎｄ ｔｅａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ａｂｏｕｔ ３５ＫＮ／ｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ；ｒｅｍｏｖａｂｌｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ；ｌｉｑｕｉｄ ｒｕｂｂｅｒ；ｗａｔｅｒ ｐａｉｎｔ ．．．——１０３ ———