高折光系數丙烯酸樹脂

『壹』 塑料塗料論文

塑料塗料的研究現狀與展望
摘要:從塑料塗料的成膜基料、塗料性能、施工應用等方面,闡述了國內外塑料塗料的研究現狀,並提出了塑料
塗料研究存在的問題與發展要求。
關鍵詞:塑料塗料;塗料性能;塗料應用;現狀與展望
0引言
隨著石油化工與煤化工的發展,高分子材料的合成技術
與新材料的推廣應用不斷延伸,塑料作為新型非金屬材料,在
抗張強度、韌性、尺寸穩定性等方面取得一系列進展。傳統的
塑料製品表面抗老化、抗靜電、耐劃傷、顏填料印痕等問題與
新型塑料製品的功能化、裝飾性、安全性等問題共同成為塑料
塗料與塗裝的中心內容。塑料的一個重要發展課題就是合金
化。所謂合金化,實際上是多種高分子材料的物理混合,利用
各種高分子材料的優點,互相補充。然而合金化給塗裝帶來
了新的問題———塗層材料的成膜物樹脂與塑料底材之間的匹
配性,正因為如此,目前塑料塗料採用的成膜樹脂將日趨多組
分、多官能團化,同時塑料塗料的環境影響也日益受到關注,
加之新型功能性顏填料與助劑的採用,塑料塗料已以全新的
面貌呈現在人們面前。
1成膜基料的官能化趨勢
鑒於塑料底材結構的復合化,與傳統的塑料相比,單純從
氫鍵值、溶解度參數等角度考察單一樹脂與塑料底材之間的
相容性已十分困難。作者在塑料塗裝廠對ABS塑料進行塗裝
過程中發現,廠方聲稱的ABS基料耐溶劑性能極差,當塗料中
含有一定的芳烴溶劑時,塗膜乾燥過程中出現細細的「銀紋」。
經了解,塑料本身摻入大量高抗沖聚苯乙烯改性,而這種情況
目前在塑料塗裝市場上非常多見,現在能遵循的規律是表面
張力與結構相似程度,只有成膜物的表面張力比底材低,且成
膜樹脂與底材相比具有一定的相容性,塗膜才能附著在塑料
表面。因此,具有低極性的聚丁二烯、聚丙烯酸酯與醇酸改性
氯代烴聚合物等對很多塑料乃至塑料合金都具有極佳的親
合性。
對於聚乙烯與聚丙烯塑料,氯化聚烯烴的改性仍是目前
較佳的選擇。Muenster等[1]用混有高密度聚乙烯的聚亞乙烯
基氯化物作為成膜基料對聚乙烯復合塑料具有極好的粘附
性。Lami等[2]直接採用氯化聚乙烯塗敷在聚乙烯表面,然後
與聚氨酯配套。Menovcik等[3]利用羥基官能化烯烴聚合物與
可與羥基反應的化合物反應製得對烯烴具有良好附著的附著
力促進樹脂。巴斯夫公司則利用對聚烯烴進行聚氨酯改性,
在確保對聚烯烴底材附著力的同時,與其他樹脂的配套相容
性也得到保證[4]。上述改性樹脂從某種意義上說,解決附著
力的根本原因在於結構的相似相親。Eaztman公司的cp343
系列產品、中海油常州塗料化工研究院的P-18系列等產品
均為氯化烯烴的接枝改性物。目前氯化聚烯烴的丙烯酸酯、
馬來酸酐等改性極其活躍,而王小逸等[5]以雙戊烯烴聚合物
為母體,丙烯酸單體在引發劑作用下接枝形成苯乙烯-雙戊烯
烴共聚物,實際上是利用聚戊二烯在結構上與聚烯烴塑料的
相似性和低表面能狀態,所以說,成膜物主體結構與塑料基體
結構的相似性仍是塑料塗料成膜樹脂合成追尋的重要手段。
在研究中曾發現,某些羥基丙烯酸樹脂作為基料的塗料,利用
脂肪族異氰酸酯作為交聯劑在特定的ABS塑料表面塗覆(目
前市場多為合金)幾乎沒有附著力,而當交聯劑改為芳香族異
氰酸酯時,附著力卻十分優異。筆者認為,根本原因在於交聯
劑轉變為芳香族異氰酸酯時,由於成膜後樹脂中苯環結構增
多,結構的相似性(多體現在溶解度參數與氫鍵值上的相近)
增強,所以附著牢度增大。
同樣作為結構的相似相親,環氧-聚醯胺在尼龍底材上的
潤濕就是利用塗膜中的聚醯胺與尼龍結構的相似性而產生強
附著[6]。而各種聚氨酯成膜物(丙烯酸聚氨酯、聚酯聚氨酯
等)在聚氨酯塑料上的附著同樣與結構相似相關聯[7-8]。
除傳統的溶劑型合成方法外,等離子聚合[8]、乳液聚合也
成為塑料塗料成膜樹脂合成的新方法,而乳液聚合技術是伴
隨水性化技術的發展而發展的,在塑料塗料水性化方面起了
相當大的作用。
作為與光固化配套的底漆,塑料塗料用基體樹脂除傳統
的羥基丙烯酸類外,高軟化點、耐溶劑侵蝕的熱塑性丙烯酸樹
脂成為人們關注的焦點之一。為了提高熱塑性樹脂的耐溶劑
性,—CN基或微交聯特徵的硅氧烷的存在是必要的,有時為了
解決配套性,可能在樹脂中摻入纖維素類樹脂。
總之,塑料塗料用成膜樹脂如同塑料本身的復合化一樣,
基料組分從單一結構向多組分結構拓展,甚至採用不同軟化
點的同類型樹脂復合體。依靠單一成膜樹脂已很難滿足現代
塑料塗料的發展要求,而通過合成技術一次性將同一樹脂中
摻入多組官能團且在同一種樹脂中實現軟、硬段的高度分離
都極其困難,不同結構、不同屬性的基料通過物理混合的方法
要簡單得多,但是物理混合往往出現相容性問題,這是在塑料
塗料的配方設計過程中需高度關注的。
2環保型塑料塗料
2·1粉末塗料
一般來說,粉末塗料由於採用靜電塗裝,且需高溫烘烤交
聯成膜,所以在通常情況下塑料並不適合採用粉末塗料塗覆。
然而由於粉末塗料高交聯特徵,在耐介質等許多方面具有特
定的優勢,所以近年來,在如冰箱、空調、小家電等眾多領域,
粉末塗料成了新寵。為了實現靜電塗裝,一般在塑料中注入
導電纖維,比較常見的如尼龍、聚丙烯、玻璃纖維增強塑料等,
塗料品種主要涉及氨基丙烯酸、氨基聚酯等。
2·2水性塗料
在玩具領域,出於健康、安全方面的考慮,水性化是大勢
所趨。Patil等[9]利用親水性澱粉、水性環氧樹脂、蠟乳液、三
聚氰胺-甲醛樹脂及氟化表面活性劑等混勻塗覆於聚乙烯膜
表面, 80℃加熱24 h後,由於熱交聯的緣故,塗膜強度、耐水
性及附著力均顯著提升。Park等[10]通過氯化聚丙烯與丙烯
醯胺在引發劑作用下接枝共聚,得到的共聚物在聚丙烯表面
具有很好的附著力。利用VeoVa 10 (叔碳酸乙烯酯)與丙烯
酸酯共聚,內、外乳化並存,親水性的二丙二醇丁醚作成膜助
劑,所得塗料塗覆於聚丙烯板上,塗膜附著力、耐水性均十分
優異[11]。利用磷酸酯與丙烯酸酯反應,用鹼中和的方法得到
的聚合物配製鋁粉漆,不僅鋁粉漆分散、貯存穩定性好,而且
對塑料底材的潤濕性好[12-13]。
在研究過程中發現,利用二雙鍵或三雙鍵的丙烯酸酯與
其他柔性丙烯酸單體進行乳液共聚,得到彈性的丙烯酸共聚
物,不僅強度與普通乳液對比明顯增強,而且耐水性十分突
出,甚至在PC表面塗覆乾燥後在去離子水中煮沸2 h仍不起
泡,而一般的溶劑型聚丙烯酸酯均難達到這種要求。筆者認
為,這些親水型聚合物表面均含有一定量的親水性官能團,水
分子可以藉助於這些親水性官能團,十分容易地在膜兩邊自
由進出,而高聚物本身與塑料底材之間的作用遠大於高聚物
與水及塑料底材與水之間的作用,所以即使在煮沸狀態下,水
分子對高聚物與塑料底材之間的破壞作用仍比較緩慢,以致
耐水煮時間較長。而一般溶劑型樹脂多有一定的耐水性,但
塗層中的縫隙仍能讓水分子緩慢進出,隨著水溫的升高,水分
子運動的動能加大,水分子通過塗膜向底材表面擴散加快,但
在加熱狀態下水分子向塗膜外表面擴散時,由於缺乏親水性
官能團的水合化轉移,水分子不斷向塗膜沖撞,致使塗膜易於
被沖撞而剝落形成氣泡。當然水性高分子塗膜的耐水性也僅
局限於不被銹蝕的非金屬塑料或玻璃表面,而金屬材料由於
易被氧化產生銹蝕而引起塗層疏鬆導致起泡。
目前,見諸於報導的用於改性水性聚合物成膜後耐水性
的研究主要集中在對聚合物進行疏水性改性(降低表面張
力)、聚合物內交聯、立體結構(如二丙烯酸酯與多丙烯酸酯)、
聚合物成膜後自交聯(有機硅、醯胺等改性)等[14-15]。為了改
善塗膜成膜後的耐溶劑性,在樹脂結構中引入耐溶劑的官能
團如腈基(—CN)等,或採用交聯單體。Kosugi和陳偉林
等[16-17]利用苯乙烯與丙烯腈、丙烯酸酯共聚,塗膜的耐水、耐
酸性均得到提高。而王玉香等[18]則利用水分散型的多異氰
酸酯與水性羥基丙烯酸樹脂外交聯用於ABS及PC、PVC等塑
料的塗裝,塗膜的力學性能、耐水性、耐化學性十分理想。Zie-
gler等[19]則在水性雙組分體系中引入親水性的助溶劑輔助成
膜,由於樹脂本身的水溶性相對下降,樹脂在硬度等方面調節
的空間非常大,以致得到的塗膜綜合性能優異,可適應各種塑
料底材塗裝要求。
目前水性塑料用塗料的研究十分活躍,但真正進入工業
化生產的規模尚很小,筆者只在汽車、玩具、家電等少數領域
發現有使用水性塑料塗料的情況,而且品種主要集中在聚氨
酯水分散體、丙烯酸乳液與水性雙組分丙烯酸酯塗料,究其原
因在於塗料水性化後塗膜綜合性能與溶劑型塗料相比尚存在
一定的差距,然而無論從環境方面考慮,還是從節能、節約成
本角度出發,水性體系是關注的重點,隨著新的合成技術、新
原材料的拓展,水性塑料塗料的發展空間會相應增大。
2. 3光固化塗料
相比於粉末塗料和水性化塑料塗料,光固化塗料在塑料
塗裝領域的發展顯得異常迅捷。目前在摩托車、電動車與家
電等領域,光固化塑料塗料已得到了廣泛的推廣,相應地推動
了光固化塗料技術本身的進步,包括從單體到助劑與合成技
術的進步。
Hamada等[20]利用甲基丙烯酸甲酯的均聚物與氨基丙烯
酸酯、甲基丙烯酸氧基酯等在光敏劑的引發作用下,得到在
ABS表面塗覆的快乾塗層。Yaji等[21]採用含三環癸烷結構的
光敏劑引發聚丙烯酸酯配製丙烯酸塗料,塗覆在聚苯乙烯底
材上,塗層的透光性與表面流平性均非常突出。在聚碳酸酯
表面,採用熱與光同時激發固化的雙重固化模式,塗膜耐紫外
光性能得到顯著改善[22]。而降冰片烯烴聚合物薄膜表面采
用UV固化的聚氨酯改性的氨基丙烯酸酯,在膜中引入二氧化
硅不會影響塗層的透明性,且塗層的耐劃傷性優異[23]。在樹
脂中引入彈性鏈段可提高塗膜的附著力與耐沖擊性[24];分子
鏈段中引入含氟的硅氧烷與A-174(γ-甲基丙烯醯氧基丙
基三甲氧基硅烷)及膠體二氧化硅,塗膜的透明性、流平性、防
污性、耐磨性均因交聯和表面張力的降低而得到明顯改善[25]。
UV固化塗料目前在聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、聚丙烯等
塑料表面應用較為普遍,但仍存在一些問題:
(1)塗料與底漆(本色漆或金屬漆)之間的附著力問題;
(2)罩光漆塗膜放置一段時間易出現霧影,耐濕熱性能較差;
(3)與聚氨酯等體系相比,塗層耐水性往往顯得不夠; (4)塗料
目前主要用於清漆,通過顏料著色對光固化過程影響較大。
光固化殘留的自由基影響塗膜的耐黃變性等。
3功能化塗料
塑料塗料除對塑料製品具有保護功能外,近年來在裝飾
及功能化領域取得了一系列進展。利用硅氧烷與環氧-硅酸
酯共聚物與叔胺作用,得到的塗層在聚酯切片上不僅附著力
好,而且耐磨性突出[26-28]。同樣對於聚酯片,用丙烯酸-β-
羥乙酯酯化二苯基四羧酸二酐,再與甲基丙烯酸縮水甘油酯
和鄰苯基苯基縮水甘油醚反應,塗膜不僅折光指數高,而且耐
磨性好[29]。而利用增滑劑如石蠟或潤滑劑,對於含氨基甲酸
酯改性聚亞烷基二醇聚(甲基)丙烯酸酯與氨基甲酯改性的聚
(甲基)丙烯酸酯混合物在光敏劑存在時,利用UV光照射,得
到的塗膜不僅耐劃傷、耐候,而且防霧性能好[30]。同樣,為了
改善防霧性能,Konno等[31]則利用外乳化法,得到的聚丙烯酸
酯與膠體二氧化硅、具有陰離子特徵的碳酸酯-聚氨酯復合,
得到的塗膜對聚烯烴不僅潤濕性好,而且具有優良的防霧性。
Brand等[32]發現用低氧透過性的聚硅氧烷塗覆在PET膜上,
氧透過值只有14 mL/(dm2bar);Yamazaki等[33]發現部分鋅中
和的聚丙烯酸具有對氧的阻隔性。而Miyasaka[34]則發現聚乙
烯醇和浮型二氧化硅混合物製成的塗膜(塗覆於雙軸取向的
聚丙烯膜)水蒸氣與氧的滲透性極低,在20℃, 60%相對濕度
及40℃, 90%相對濕度下,分別只有1·5 mL/(m2·24 h·atm)
和4·9 mL/(m2·24 h·atm)(1 atm=101·325 Pa)。
利用橡膠的減震性,將橡膠與聚硅氧烷、可固化聚氨酯等
復合,成膜後由於物件與塗覆底材接觸或移動產生的噪音,在
一段時間內保持起始靜態摩擦系數,具有減震性[35]。熱固性
或紫外光固化的樹脂與含氟聚合物通過熱固化或紫外光引發
聚合,在聚酯膜上塗覆,具有防反射功能[36]。硅氧烷聚合物
等具有低反射指數的塗料,同樣具有防反射功能[37]。研究發
現,氫氧化鋁粒子與低玻璃化轉變溫度的樹脂(Tg: -50~
50℃)混合塗覆在聚酯膜表面,具有熱輻射功能。
4特種塑料塗料
塑料塗料除了塗料與塑料之間的作用外,往往還可能存
在與其他介質之間的作用,真空鍍膜塗料即是如此,它除了與
塑料接觸外,還與金屬鍍膜層發生作用,這些塗料在金屬膜與
塑料底材之間起到橋梁作用。目前真空鍍膜底漆主要涉及丙
烯酸、氨酯油及改性聚丁二烯等,主要涉及燈具、塑料鍍鉻裝
飾,有時具有輔助塑料導電、導熱之功能。而面漆則主要為丙
烯酸、聚氨酯及聚乙烯醇縮丁醛。孫永泰[38]利用HDI與水作
用形成的多羥基型聚氨酯塗覆在塑料鍍鉻件的外表面,塗膜
豐滿、堅韌,具有良好的耐磨性、耐沖擊、耐化學品與耐濕熱
性。而氨基丙烯酸塗料、叔碳酸縮水甘油酯改性丙烯酸塗料、
含氟丙烯酸酯聚合物等應用於真空鍍膜塗料得到的塗膜往往
具有高硬度、豐滿、耐污染等特徵[39-41]。近年來,紫外光固化
塗料在真空鍍膜領域中取得了較好的應用效果,為了降低塗
膜表面的缺陷,改善塗膜的性能,通常在塗料中加入少量惰性
溶劑。與此同時,熱固化與光固化同時存在於真空鍍膜塗料
中,塗膜的交聯密度、硬度與耐磨性均能得到改善,而且塗膜
外觀更好。環氧改性對塑料鍍銀附著力的提升十分有效,Ozu
等利用四甲氧基硅烷部分縮合物(Me Silicate51)與縮水甘油
(EpiolOH)酯交換反應,再與2-羥乙基乙烯二胺-異佛爾酮
二胺-異佛爾酮二異氰酸酯-聚碳酸酯二醇(PlaccelCD220)
共聚物反應,得到的底漆噴塗於ABS板上,在80℃乾燥
10 min,對ABS和鍍銀鏡面附著力高[42]。
5塑料塗料研究存在的問題
到目前為止,塑料塗料研究大多數停留在配方性能測試
階段,由於塑料對溶劑的敏感性不同,對於溶劑型塗料,塗料
中的溶劑或多或少對塑料底材存在侵蝕性,塑料與塗料界面
之間容易發生互相滲透、擴散,導致物理與化學作用共存,加
上多數塑料本身的使用壽命較短,塑料塗料的時效性和塗料
對塑料本身應用改變的影響程度常被忽視,而這些對塑料制
品的應用往往十分重要。一些高結晶度的工程塑料,如聚甲
醛、聚碸等在沒有對塑料進行表面處理時,直接塗覆塗料一般
比較困難,有必要尋找到與這些材料之間親和性較好的化合
物,開發出能直接在塑料表面塗裝的塗料,減少表面處理帶來
的環境與成本問題。

『貳』 熱反射塗料的節能塗料

2.1太陽熱反射節能塗料的組成
太陽輻射能的波長覆蓋面很廣，到達地面空間的波長在303nm~2500nm之間。波長在300nm~400nm之間的高能紫外光只佔能量的5%，其大部分被吸收，其主要損傷和降解有機材料，如塗料中的聚合物；大約45%的太陽輻射能在波長為400nm~700nm之間的可見光，不同的顏色反射不同波段不同程度的光；波長在700~2500nm之間的太陽波譜屬紅外區域，占太陽輻射能的50%。紅外輻射既可被吸收，又可被反射，吸收可致塗料升溫，並通過遠紅外區將能量散發出去。
2.1.1顏料
1）反射型IR顏料的選擇：
研究發現，一種顏料可以反射可見光區的光，吸收紫外區的光，透射紅外區的光，或是任何其中3種情況的組合。這樣其既有一定的色彩，甚至是較深的顏色，又能反射一部分紅外光，減少熱量的集結，起到降溫作用。把在可見光區呈現一定的色彩，在紅外區具有反射紅外光性能的顏料稱為紅外反射顏料，簡稱IR顏料（Infrared Reflective Pigment)。具有這種特性的紅外反射無機顏料由金屬氧化物，硝酸鹽，醋酸鹽，或氧化物混合後經1000C以上高溫煅燒、反應，原料中的金屬離子和氧離子重新排列，形成更穩定的類似於尖晶石(spine1)結構或金紅石型(rutile)結構。這些顏料里通常含有鎳、錳、鉻、鈦、鐵、鈷等金屬離子。
據研究，添加不同濃度的鐵紅、鐵黃、酞青藍和酞青綠，分別配製成深淺2種色調的塗料，共8種。結果表明，隨添加色漿濃度的加深，對反射型建築保溫隔熱塗料280~780 nm可見光范圍的反射率影響最大，在780~900 nm近紅外范圍內，色漿濃度對反射率影響也很大，在900~1200nm近紅外范圍內，色漿濃度對反射率影響開始減小，而1200～2500nm范圍內，色漿濃度對反射率影響較小。在試驗的4種色漿中，鐵黃添加到隔熱塗料中對反射比的影響最小。
反射型功能顏填料對可見光和紅外光的反射較高，以往的研究主要集中以白色或淺色為主。首選為金紅石型鈦白粉反射系數≥80%，折光指數2.8，能夠起到光熱反射作用，並且它具有良好的遮蓋率和著色力，在大氣中較為穩定，因此顏料首選金紅石型鈦白粉。
近年來，對近紅外區反射率高的深色CICP顏填料的開發漸成熱點。常用的深色顏料有：P Black 30，P Green 17，P Green 26，P Green 50，P Brown 29，P Brown 24，PBrown 33，P Blue 36，P Blue 28，P Yellow 53，P BIack12，等。如Shepherd公司的Black 10C909，它在紅外區有較大的反射，太陽光總反射率(TSR)達到25%，而普通黑色顏料的TSR只有5%左右，白顏料是升溫最低的，TiO2可的TSR為70%。通常，IR顏料的TSR明顯高於普通顏料。Synnefa用CICP製得10種不同顏色的節能塗料，與同色系的普通塗料作對比，在夏季環境下，反射率最大提高440%，溫度最大降低了10.2℃。
新開發的復合無機顏料技術，具有高度耐候、耐熱、耐化學品性，用在耐候塗料配方體系中，可維續30年而無明顯降解，由其配製出的塗料因升溫低，熱降解也低。復合無機顏料化學技術的最新進展是已開發出新型紅外反射黑顏料，早期研究的產品有3倍炭黑的反射率，而最新品的反射率已超出炭黑5倍，而且黑度不變，效果極其明顯。
美國Oak Ridge(ORNL)和Lawrence Berkeley(LBNL)2個國家實驗室聯合眾多建材、塗料、顏填料廠商，建立了近100種常見顏填料的具體屬性的資料庫，包括顏填料的名稱、顏色、化學特性、力學性能、光譜屬性利用資料庫的信息，並建立了關於散射系數S和吸收系數K的模型。根據資料庫，可以選用不同的顏料，混合制備出高反射率的製品。
2）影響IR顏料紅外反射的因素
(1) 顏料的混合：任何IR顏料與白顏料混合後，其TSR都比單獨的1R顏料要高。
(2) 顏料的分散：過度的研磨會破壞顏料的顆粒結構，使主色調變淡，TSR變小；
(3) 塗層的不透明性：IR無機顏料一般都有較好的可見光遮蓋力。它對紅外光有反(散)射和透射的作用。較薄的塗層不能完全反射紅外光，因此需要更厚的塗層來保證對紅外光的反射。
(4) 污染：IR顏料如果與紅外吸收的顏料混合，其紅外反射性能會急劇下降。因此在使用IR顏料的過程中要非常注意不能受到一些普通顏料，尤其是炭黑、鐵黑等顏料的污染。研磨設備必須清洗干凈，保證沒有交叉污染。
2.1.2 基料
太陽熱反射塗料主要用於戶外，從環保角度考慮，基料最好是水性的，其本身不帶吸熱基團，並綜合考慮耐水、耐沾污、耐候性等性能。反射太陽光能力的強弱主要用物質的折光指數來表徵，折光指數越大，對人陽光的反射能力越強。環氧樹脂的折光指數為1.45～1.50，其中常用的醇酸樹脂為1.48與環氧樹脂的折光指數接近；含氟聚合物具有相對較低的折光指數1.34～1.42。因此，選擇不同的有機樹脂，塗層的太陽熱反射效果不會發生顯著的改變。常用樹脂如丙烯酸樹脂、有機硅改性丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、有機硅改性醇酸樹脂、含氟樹脂、環氧樹脂、氯化橡膠等，都可用作太陽熱反射塗料的基料。
用於反射型建築絕熱塗料的樹脂對可見光和近紅外光的吸收越小越好，通常要求樹脂的透明度高(透光率應在80%以上)，對太陽熱的吸收率低，且結構中盡量少含-C-O-C-、C=O和-OH等吸能基團。如聚吡咯摻雜的三元共聚物(丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯酸)，另外還要摻雜微量的二氯化鐵，就是一種很好的水性紅外反射塗料的成膜物質。
2.1.3 功能性填料
功能性填料是影響塗膜保溫隔熱性的關鍵材料。要獲得高反射率的塗膜，必須選用反射率高的填料。選用空心微珠作為隔熱填料的主要作用有：(1)利用其特有的球型中空結構中的無數空腔形成隔熱層來阻止熱傳導。(2)它具有一定的填充作用，能減少塗料中基料用量，降低塗料中VOC含量。(3)提高塗料的流平性，改善塗膜的硬度。(4)提高塗膜的耐沾污性和耐黃變性能。
1）微珠種類對塗料隔熱性能的影響
在相同條件下，空心微珠對近紅外光的反射率遠遠高於普通填料，玻璃微珠與陶瓷微珠的反射率相接近，陶瓷微珠略高於玻璃微珠。空心微珠也稱塗料用多功能空心添加劑，其顆粒呈圓形或者近似圓形，表面為光滑堅硬、結構緻密的玻璃體，對各種液體介質幾乎不吸收，能夠很好地反射光、熱等入射波。這些性能，使之適合作為反射型隔熱塗料的反射性填料。但是，玻璃玻璃空心微珠內部為空心，因而密度低、導熱系數小、傳熱隔絕性能也很好。但是空心玻璃微珠(尤其是漂珠)比重小於l，球體為薄壁多孔結構，抗壓強度低(一般為100～350kg/m)，在高剪切作用下易破碎，降低隔熱效果。採用陶瓷空心微珠，球體壁堅硬，抗壓強度高(1 000～7 000 kg/m )，在高速分散、研磨過程中，球體完整無損，便於塗料的工業化生產。
2）微珠添加量對塗料隔熱性能的影響
隨著空心微珠添加量的增加，塗料的反射率也隨著增加；但是，塗料的黏度也變化較大，黏度太高會影響塗料的施工性，故微珠的添加量在4.5%～6.0 wt%之間較為適宜。
3）微珠尺寸對塗料隔熱性能的影響
微珠粒徑的大小與其反射入射光的波長大小有關，當微珠的直徑與入射光波長的比例為0.1～1.0，則顏料表現為菲涅耳型反射。這種反射對溫控是有用的。若比值小於0.1，顏料表現為瑞利散射，這對於溫控毫無用處。
費凡等發現；當空心微球粒子直徑>200目，在塗料中的含量>20%時，對塗料的附著力、沖擊強度等各項使用性能指標沒有明顯的影響，對塗料的反射率也基本沒有影響。
4）微珠級配對塗料隔熱性能的影響
微珠的級配對塗料體系的隔熱效果及塗膜性能有一定的影響，微珠的粒徑大對塗料的反光隔熱效果好，但塗膜表面粗糙、空隙較多，塗料的耐沾污性差；微珠的粒徑小塗膜表面光滑平整，塗料的耐沾污性好，但塗料的反光隔熱效果不好。所以，應選擇一合理的粒徑搭配，即使塗料反射太陽熱的隔熱效果良好，又使塗膜表面光滑平整，塗料的耐沾污性好。經過試驗確定：微珠的粒徑分布為270～325目佔20%，500～600目佔60%，800～1250目佔20%時，綜合效果較好。
2.1.4 PVC值
在低P V C塗料中，顏料粒子分散在基料聚合物的連續相里，形成所謂「海-島」結構。但隨著顏料和填料的增加，PVC超過某一極限值時，基料聚合物就不能將顏料和填料粒子之間的空隙完全充滿，這些未被填充的空隙就潛藏在塗膜中，因而塗膜的物理性能以該PVC的極限為界限，開始急劇下降，此時的PVC稱為CPVC(1l~界顏料體積濃度)。所以高性能或外用塗料配方的PVC一般不應超過CPVC，否則塗膜許多物理性能將受到不利影響。另外，實驗證明，當PVC值在40%～50%之問時，漆膜呈現菲涅耳反射，大大提高了塗膜對太陽光的反射比；若PVC值較高，反射則接近漫反射，不利於塗膜對太陽光的反射。
路國忠選用壁薄空心體積大的玻璃微珠和不透明聚合物為功能材料，通過合理級配，使塗料具有高的反射率。(2)通過添加適量的紅外輻射填料，可大大提高了塗層的輻射率。採用有機硅改性丙烯酸為基料，確定合適的P V C值，使漆膜具有獨特的硅氧結構和低的表面張力，使塗膜具有良好疏水透氣性，保持牆面處於健康狀態；選用超細氫氧化鎂作為阻燃劑，即使塗料具有一定的阻燃性能，又可調節塗料的p H值，節省了pH值調節劑，使塗料具有良好的阻燃性能。
2.1.5 乳液的選擇
由於太陽熱反射隔熱塗料主要用於建築物或油罐的外裝飾面，故其性能就必須滿足外牆的要求，要求具有良好的耐候性及保色性、優異的附著力及耐沾污性，有機硅樹脂能有效地抵禦紫外線對塗膜的光氧化降解，所以有機硅改性乳膠漆具有令人滿意的耐久性。有機硅樹脂分子由於具有有機基團，同時分子對稱性好，極性相互抵消，整個分子呈非極性，從而使其具有很低的表面張力，使塗膜具有很好的疏水性能。其優點在於：（1）能對建築物起到有效的保護；（2）能提高塗膜的耐沾污性，這是因為疏水性好的塗膜，吸水性低，進入塗膜毛細孔的灰塵少，所以耐沾污性提高。有機硅樹脂由於具有硅氧骨架結構，所以塗膜透氣性好。（3）有機硅樹脂Si-O主鏈成螺旋狀，其基團在界面能定向排列，與基層硅酸鹽類材料還可交聯，形成化學鍵，因此大大地改善了塗膜與基層之間的粘結，從而提高了塗膜的附著力。（4）該乳液還具有良好的延伸性，可使塗料具有優異的彈性，能夠彌補基層的細微裂紋
添加不透明聚合物乳液，可以提高塗層的太陽光反射率。這是由於干膜中粒徑均勻的中空不透明聚合物球體具有抗聚集效應，充分填充空心微珠中的空隙，使塗層中多級組合排列的空心球體更加緊密。如苯乙烯和丙烯酸酯的共聚乳液，乳液粒子呈球形，是由中空的苯乙烯芯/丙烯酸酯殼組成。起初，在乳液態和塗料中時，該聚合物的芯中充滿水，當塗料塗覆在基層表面乾燥後，水由微球的芯中擴散出來而被空氣所代替，形成微球內充滿氣體的空氣穴，使其成為具有極好的光散射介質，賦予干膜光散射效果和不透明度，從而進一步提高了塗層的太陽光熱反射率，也提高了塗料的白度和遮蓋力。
2.1.6 其他助劑的選擇
王曉莉等以水性丙烯酸彈性乳液為成膜物質，鈦白粉、空心玻璃微珠、高嶺土等為顏填料制備的反射隔熱彈性塗料中，通過調節助劑在塗料配方中的用量，發現0.22%的分散劑對塗料流動性的改善最為明顯；消泡劑含量為0.2%左右即可達到良好的消泡效果；耐沾污劑的最佳用量為1.3%。並且，鹼性條件更有利於分散劑效果的發揮，提高塗料的貯存穩定性。然而，助劑的添加對塗膜的拉伸強度和斷裂延伸率都有一定程度的影響。塗料制備中應該適當調整組分配方，避免不必要的負面效應，使塗膜的力學性能滿足不同的使用要求。
2.1.7 工藝流程
制備反射型節能塗料分為兩個過程，首先要在玻璃微珠表麵包覆一層TiO2，然後以此為部分功能填料來配製反射型紅外節能塗料。以Ti(SO4)2為原料制備二氧化鈦包覆中空玻璃微珠的工藝過程為：稱取空心玻璃微珠5 g，加入到500 mL四口燒瓶中，加人蒸餾水50 mL，滴人2%的十二烷基苯磺酸鈉水溶液2 mL ，攪拌，分散，升溫到100C。用10%的NaOH溶液調節反應溶液的pH值。控制在不同的反應時間內加完Ti(SO4)2溶液。反應結束後，過濾，洗滌濾餅。濾餅在鼓風十燥箱中以120℃乾燥3 h，再在馬弗爐中於600℃煅燒2 h，得到包覆二氧化鈦的空心玻璃微珠。反射型功能塗料的制備工藝與乳膠漆的生產工藝基本相同：先分散顏填料，然後低速攪拌下加入空心微珠，攪拌分散均勻後加入乳液，再加入適蹬的消泡劑、增稠劑等助劑。由於微珠中空，在攪拌分散時注意避免微珠的破壞，需在低速攪拌下加入。

『叄』 醋酸正丁酯與丁酮的區別

一、醋酸正丁酯
品名：乙酸正丁酯/乙酸丁酯
外觀為清澈無色液體，具有愉快水果香味的，易燃液體。
化學品中文名稱：乙酸丁酯

CAS:123-86-4

英文名： n-butyl acetace, butyl acetate

結構式： CH3COO(CH2）3CH3

示性式:CH3 COOC4 H9

分子式：C6H12O2

分子量:116.16
物化性質編輯
相對密度（20℃ ）0.8807.

凝固點-73.5 ℃，

沸點 126.114℃

閃點（開杯）33℃,(閉杯) 27℃.

折射率() 1.3941.

蒸汽壓（20℃）1.33kpa。

汽化熱309.4j/g。

比熱容（20℃）1.91j/(g.℃)。

自燃點:421℃

粘度(20℃）:0.734 mPa.s

表面張力(20℃）:25.09mN/m

與醇、酮、醚等有機溶劑混溶，與低級同系物相比，較難溶於水,所以也難於水解。
二、丁酮
無色透明液體。有類似丙酮氣味。易揮發。能與乙醇、乙醚、苯、氯仿、油類混溶。溶於4份水中，但溫度升高時溶解度降低。能與水形成共沸混合物(含水11.3%)，共沸點73.4℃(含丁酮88.7%)。相對密度(d204)0.805。凝固點-86℃。沸點79.6℃。折光率(n15D)1.3814。閃點1.1℃。低毒，半數致死量（大鼠，經口）3300mG/kG。易燃，蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限1.81%～11.5%（體積）。高濃度蒸氣有麻醉性。
中文名
甲基乙基酮
外文名
2-Butanone
CAS號
78-93-3
EINECS號
201-159-0
中文別名
丁酮;;MEK；;2-氧代丁烷
英文別名
butan-2-one
分子式
CH3COCH2CH3
危險品編號
32073
分子量
72.11
物理性質
外觀與性狀：無色液體，有似丙酮的氣味。

熔點(℃)：-85.9

相對密度（水=1）：0.81

沸點(℃)：79.6

相對蒸氣密度（空氣=1）：2.42

飽和蒸氣壓(kPa)：9.49(20℃)

燃燒熱(kJ/mol)：2441.8

臨界溫度(℃)：260

臨界壓力(MPa)：4.40

辛醇/水分配系數的對數值：0.29

閃點(℃)：-9

爆炸上限%(V/V)：11.4

引燃溫度(℃)：404

爆炸下限%(V/V)：1.7

溶解性：溶於水、乙醇、乙醚，可混溶於油類。[1]

分子結構數據：

1、摩爾折射率：20.60[2]

2、摩爾體積（m3/mol）：91.6[2]

3、等張比容（90.2K）：196.3[2]

4、表面張力（dyne/cm）：21.0[2]

5、極化率（10-24cm3）：8.17[2]
化學性質
1.
丁酮由於具有羰基及與羰基相鄰接的活潑氫，因此容易發生各種反應。與鹽酸或氫氧化鈉一起加熱發生縮合，生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基
-3-庚烯-5-酮。長時間受日光照射時，生成乙烷、乙酸、縮合產物等。用硝酸氧化時生成聯乙醯。用鉻酸等強氧化劑氧化時生成乙酸。丁酮對熱比較穩
定，500℃以上熱裂生成烯酮或甲基烯酮。與脂肪族或芳香族醛發生縮合時，生成高分子量的酮、環狀化合物、縮酮以及樹脂等。例如與甲醛在氫氧化鈉存在下縮
合，首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮，接著脫水生成甲基異丙烯基酮。該化合物受日光或紫外光照射時發生樹脂化。與苯酚縮合生成2,2-雙(4-羥基苯
基)丁烷。與脂肪族酯在鹼性催化劑存在下反應，生成β-二酮。在酸性催化劑存在下與酸酐作用發生醯化反應，生成β-二酮。與氰化氫反應生成氰醇。與氨反應
生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氫原子容易被鹵素取代生成各種鹵代酮，例如與氯作用生成3-氯-2-丁酮。與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色的2,4-二
硝基苯腙(m.p. 115℃)。[2]

2.穩定性：穩定。[2]

3.禁配物：強氧化劑、鹼類、強還原劑。[2]

4.聚合危害：不聚合。[2]

生態學數據

1.生態毒性

LC50：1690~5640mg/L（96h）（藍鰓太陽魚）；3200mg/L（96h）（黑頭呆魚，pH值
7.5）；1950mg/L（24h）（鹵蟲）；<520mg/L（48h）（水蚤，pH值8）；918~3349mg/L（48h）（水蚤，pH
值7.21）

IC50：110~4300mg/L（72h）（藻類）。[2]

2.生物降解性

好氧生物降解（h）：24~168；

厭氧生物降解（h）：96~672；[2]

3.非生物降解性

水中光氧化半衰期（h）：1.80×104~7.10×105；

空氣中光氧化半衰期（h）：64.2~642；

一級水解半衰期（h）：>50a。[2]

三、區別
醋酸正丁酯主要用途為： （1）用作溶劑
醋酸仲丁酯（SBA）的溶解性能與醋酸正丁酯，醋酸異丁酯相似，在塗料配方中可以廣泛取代醋酸正丁酯和醋酸異丁酯。
在金屬閃光漆中，可以用醋酸仲丁酯來溶解醋酸丁酸纖維素，製得15％～20％的溶液。 醋酸仲丁酯對許多物質具有良好的溶解性，工業上可用作製造硝基纖維素漆，丙烯酸漆，聚氨酯漆等的溶劑，這些漆類可用作飛機機翼塗料，人造皮革塗料，汽車塗料等。醋酸仲丁酯也可用於賽璐珞製品，橡膠，安全玻璃，銅版紙，漆皮等產品的製造過程。它還可以作印刷油墨中的揮發溶劑，用於膠印等應用中；此外還可用作感光材料的快乾劑。 （2）用於醫葯工業
醋酸仲丁酯可用作青黴素的精製；由於其揮發度適中，具有良好的皮膚滲透性，也可用作葯物吸收促進組分。 （3）用作反應介質
醋酸仲丁酯是手性分子，和其它兩種常用的醋酸丁酯一樣，可用作反應介質，如用於合成三烷基胺氧化物，N，N-二丙烯基乙二胺等。 （4）用作萃取劑組分
醋酸仲丁酯可用作萃取劑，如萃取分離乙醇-丙醇，丙烯酸等物質。或用作共沸蒸餾溶劑，部分取代甲苯，二甲苯和甲基異丁酮。