低VOC金屬面漆用濃縮鋁條

    全球涂料網(wǎng)訊：

    在過去的幾十年中，越來越嚴格的環(huán)境法規(guī)成為涂料行業(yè)變革的主要推動力。作為全球最大的涂料生產(chǎn)國，中國的許多城市和地區(qū)一直在與惡劣的空氣質(zhì)量進行斗爭。

    為了減少空氣污染，政府最近頒布了一個與揮發(fā)性有機物（VOC）含量有關的涂料新法規(guī)。新法規(guī)規(guī)定，對施工狀態(tài)下VOC含量超過420g/L的涂料生產(chǎn)商征收消費稅（發(fā)票價格的4%）。

    除了環(huán)境法規(guī)，產(chǎn)品安全是驅(qū)動涂料行業(yè)變化的另一個趨勢。全球特別是中國的涂料生產(chǎn)商，比以往任何時候都更加注重開發(fā)的生產(chǎn)工藝和成品，最大限度地考慮工作場所和運輸?shù)陌踩��?

    市場的這些變化趨勢對使用鋁顏料的金屬面漆生產(chǎn)商提出了挑戰(zhàn)。溶劑型金屬面漆在涂料的各種應用領域中都很流行，包括汽車（OEM涂料和修補漆）、工業(yè)、個人消費電子、罐頭、卷材、船舶等等領域。

    但是一個主要的問題是鋁和水之間固有的化學反應會導致氫氣的釋放。因此，從溶劑型金屬面漆到水性的成功轉(zhuǎn)型要求鋁顏料在水性體系中保持穩(wěn)定。本文著重介紹Benda-Lutz®COMPAL WS，這是一種新型的非危濃縮鋁條，專門設計用于水性涂料和油墨，具有長期的穩(wěn)定性。這些顏料有助于生產(chǎn)低VOC甚至零VOC的可持續(xù)性涂料。此外，為了安全和易處理，顏料呈一種易分散的顆粒狀，這樣能提高儲存穩(wěn)定性，并為運輸過程帶來許多優(yōu)勢。

    Benda-Lutz®COMPAL WS水性技術

    COMPAL WS是一種獨特的顏料交付形式，是將鋁片摻入到水溶性固體載體中。這種非危的鋁顏料固體濃縮態(tài)或顆粒（見開版圖），很容易分散在各種水性涂料中，例如水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料和水性環(huán)氧涂料等等。一旦分散，載體能提供長期穩(wěn)定性和抗氣體釋放性，同時不影響鋁片的光學性能。

    目前生產(chǎn)的大部分溶劑型和水性銀色涂料是用鋁銀漿制備的。對于溶劑型體系，通常采用的顏料是大約60%至75%的鋁漿，使用的溶劑是礦油精或者是礦油精和石腦油的混合。

    這種新型顏料的其中一個突出優(yōu)點是不含溶劑。因為溶劑的易燃性而受到的限制，在這里就可以排除了。這些顏料被歸類為非危險品，它們在運輸、儲存、裝卸和計量等過程中具有眾多的優(yōu)勢。

    大多數(shù)應用于水性涂料的金屬漿料，通常是60%?75%鈍化的鋁片，它們分散在水或乙二醇中。這些漿料能降低涂料的VOC，但普遍具有儲存期短的特征。

    另外，在儲存時，鈍化的鋁片通常會暴露在載體基料的水中。COMPAL WS顆粒能夠提供更長的儲存期，并在存儲過程中不釋放氣體。事實上，經(jīng)過安全處理，使得這些固體顆粒成為理想的應用產(chǎn)品。

    由于具有獨特的產(chǎn)品形態(tài)，這些金屬顏料的添加與傳統(tǒng)顏料漿的添加略有不同。添加時，通常建議將這些顆粒短暫地浸泡在大致相同量的水中。這種預混物通過低速剪切進行混合。一旦完全分散，就可將預混物添加到所需的水性體系中。

    已對各種涂料體系中的這些鋁顏料進行了測試，發(fā)現(xiàn)它們配制成涂料以后具有優(yōu)異的長期抗氣體釋放性。需要重點關注的是油漆中的化學成分會極大的影響水穩(wěn)定性。配方設計師應避免極端的pH條件以及使用具有非常高酸值的樹脂。因此，強烈建議進行實驗室測試來驗證產(chǎn)品的性能。

    第一代COMPAL WS

    第一代COMPAL WS的通用性能見表1。如表1所示，該技術可以被用來提供含有各種鱗片狀的高著色力濃縮鋁條。表1所示的所有顏料都是不含VOC的。它們具有高的顏料含量，含88%到90%的金屬，使生產(chǎn)商可以非常靈活性的開發(fā)可持續(xù)性的好涂料。

    公司開發(fā)出浮型和非浮型（NL）顏料中間體。作為浮型中間體，COMPAL WS工藝會稍微降低鱗片的漂浮特性。因此，像COMPAL 4151 WS的等級被分類為半浮型。

    這種技術均適用于玉米片狀和銀元狀鋁粉。第一代產(chǎn)品包括中等細度（D50?13mm）非浮型（NL）玉米片狀鋁粉和三種銀元狀非浮型（NL）鋁粉，其粒徑（D50）范圍是從11至55mm。

    選擇的第一代產(chǎn)品涵蓋多種光學效果。COMPAL 4411 WS是第一代產(chǎn)品中粒徑最大的，一般用于生產(chǎn)高金屬閃光銀色或彩色工業(yè)涂料。細粒徑至中粒度等級的光學外觀見圖1。用含有大約19%顏料份的水性丙烯酸體系制備后對拉板進行比較。

    從圖1中能清楚地看出，銀元狀鋁粉（COMPAL 4464 WS和4474 WS）從垂直角度上看能提供明顯更高的金屬質(zhì)感。正如預期的那樣，這些透鏡狀的鋁片也顯示了更強的隨角異色性。

    比較玉米片系列，在大多數(shù)水性體系中COMPAL 4151 WS比COMPAL 4242 WS的金屬感稍微強些。這是由于這種顏料具有較大的粒徑和半浮型的性能特征。

    第一代產(chǎn)品可用來生產(chǎn)更多可持續(xù)性涂層，如具有優(yōu)異金屬質(zhì)感和隨角異色性涂層（使用4464 WS）、強烈的金屬閃光效果涂層（使用4411 WS），或在低顏料濃度時具有優(yōu)異遮蓋力，而且更經(jīng)濟的銀色（使用415 1WS或4242 WS）涂層。由于其易于處理，很容易與各種產(chǎn)品混合從而得到無限多種金屬效果。

    結(jié)論

    控制排放標準和VOC含量的全球法規(guī)將會更加嚴格。涂料制造商急需生產(chǎn)更多的可持續(xù)性環(huán)保產(chǎn)品的解決方案。COMPAL WS是一種非危的易分散濃縮鋁漿，它允許配方設計師配制零VOC并具有長期穩(wěn)定性的金屬面漆。

    作者：Aaron M. Hollman博士*、Ingo Giesinger和Dieter Groβschartner，太陽化學公司高性能顏料部，美國俄亥俄州辛辛那提市Spring Grove大街5020號（來源：全球涂料網(wǎng)）（更多資訊請登錄：全球涂料網(wǎng) http://m.srglobaltrade.com/）