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(yán)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(guān)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(yīng)用領(lǐng)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(lǐng)域。

    但是一個主要的問題是鋁和水之間固有的化學(xué)反應(yīng)會導(dǎo)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(shè)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(shù)

    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(xué)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(yīng)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(yīng)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(yù)混物通過低速剪切進行混合。一旦完全分散，就可將預(yù)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(guān)注的是油漆中的化學(xué)成分會極大的影響水穩(wěn)定性。配方設(shè)計師應(yīng)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(shù)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(shù)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(xì)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(xué)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(xì)粒徑至中粒度等級的光學(xué)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(yù)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(biāo)準(zhǔn)和VOC含量的全球法規(guī)將會更加嚴(yán)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(shè)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(xué)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://srglobaltrade.com/）