摘要:論述了彩色膠衣關(guān)鍵技術(shù),制造工藝及其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:膠衣樹脂;制造工藝;應(yīng)用
1 前言
為了使玻璃鋼復(fù)合材料有更好的防護(hù)性能和美觀性,通常其表面設(shè)計(jì)為具有防護(hù)和美觀作用的富樹脂層,由不飽和聚酯樹脂(乙烯基酯樹脂)固化得到,這就是膠衣層。由于生產(chǎn)玻璃鋼產(chǎn)品時(shí)常常需要著色,一般是在膠衣樹脂中加入顏料糊配制成所需的顏色。但是由于工序多,影響因素多,技術(shù)難度大,往往會(huì)造成顏色不勻、浮色、發(fā)花及批次之間不一致等問(wèn)題。為方便用戶,提高產(chǎn)品質(zhì)量,樹脂制造商有時(shí)直接制成彩色膠衣提供給用戶。簡(jiǎn)而言之,彩色膠衣就是帶有顏色的膠衣樹脂。
2 彩色膠衣的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
彩色膠衣與傳統(tǒng)膠衣相比,決不僅僅是簡(jiǎn)單地著色,也不僅僅是一項(xiàng)或幾項(xiàng)性能指標(biāo)的提高,而是表現(xiàn)在質(zhì)量穩(wěn)定、工藝性能好及對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量保證等各方面,具有全新的特點(diǎn),在某種意義上是一種解決方案。下面介紹彩色膠衣的幾個(gè)關(guān)鍵概念和要求。
2.1 分子量分布指數(shù)
作為玻璃鋼制品表面美觀和保護(hù)的彩色膠衣要求有好的物理性能,更要求穩(wěn)定性。因此其基體樹脂的性能要求較好且穩(wěn)定,這就要求樹脂分子量分布要均勻。這樣,制造的膠衣樹脂的耐候性能、機(jī)械性能才更穩(wěn)定。有關(guān)研究表明,其分子量分布指數(shù)應(yīng)當(dāng)控制在2.5以下(Mw/Mn≤2.5)。這一點(diǎn)要通過(guò)樹脂合成的配方和工藝控制達(dá)到。
2.2 流變性能
基體樹脂性能決定了膠衣樹脂的理化性能,而膠衣樹指流變性能則對(duì)其施工應(yīng)用性能有決定性影響。膠衣樹脂要求有觸變性能,其指標(biāo)用觸變指數(shù)來(lái)衡量,觸變指數(shù)TI=6rpm的粘度/60rpm粘度(Brookfield粘度計(jì))(或是5rpm的粘度/50rpm的粘度)。傳統(tǒng)膠衣就是用觸變指數(shù)值來(lái)設(shè)定,控制產(chǎn)品施工中的流膠,但深入研究表明,僅僅靠觸變指數(shù)是不夠的,因?yàn)閷?shí)際施工過(guò)程中不論是涮涂還是噴涂,其剪切力遠(yuǎn)大于測(cè)試條件下的60rpm時(shí)的剪切力,因此必須控制其有好的流變性能,靜態(tài)或低剪切狀態(tài)下粘度基本一致,但高剪切狀態(tài)下的粘度卻低的多,以更好地適應(yīng)施工工藝的要求。
2.3 細(xì)度
細(xì)度對(duì)彩色膠衣的顏色、氣泡、表面質(zhì)量有著非常大的影響,因此細(xì)度是衡量質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。研究表明細(xì)度小于30μ對(duì)彩色膠衣的配色及獲得好的表面質(zhì)量都很重要。
2.4 配色
彩色膠衣作為穩(wěn)定產(chǎn)品(商品),顏色的準(zhǔn)確非常關(guān)鍵。不但要求已經(jīng)確定的顏色準(zhǔn)確、不得有任何變動(dòng),而且要求對(duì)顧客提出的任何顏色都要準(zhǔn)確配制出來(lái)。國(guó)內(nèi)外一般都采用國(guó)際照明委員會(huì)的△L★、△a★、△b★均勻色空間標(biāo)準(zhǔn),以△E=(△L★)2+(△a★)2+(△b★)2作為色差指標(biāo)。采用光譜光度計(jì)測(cè)得某樣品數(shù)據(jù)(顏色的L★、a★、b★值),接下來(lái)可以選定幾種基本色的色漿(也可以不選),由計(jì)算機(jī)利用這幾個(gè)基本色的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、配色,得到與標(biāo)樣相近的幾組反射曲線,并得出幾組配方供選擇。
除此之外,還有其它的一些指標(biāo)來(lái)表征彩色膠衣的特征,如遮蓋力等,但以上述幾個(gè)比較重要。
3 制造工藝
根據(jù)生產(chǎn)批量的大小,流程的長(zhǎng)短有所不同,但總的來(lái)說(shuō)分為分散和配色兩部分,即先將基體樹脂加入氣相二氧化硅分散得到膠衣樹脂(Clear),然后加入色漿得到彩色膠衣。如圖:
基體樹脂
氣相二氧化硅―高速分散― 砂磨―膠衣樹脂―
助劑―
色漿――計(jì)算機(jī)配色―分散―檢驗(yàn)―成品
促進(jìn)劑―
助劑―
分散――將氣相二氧化硅、助劑(流平劑、消泡劑、分散劑等)及其它必要添加劑加入基體樹脂中在高剪切作用下分散為膠衣,控制流變特性和細(xì)度。
配色――用光譜光度計(jì)測(cè)量目標(biāo)樣顏色,利用計(jì)算機(jī)配色程序可得到推薦的配色配方,按此計(jì)量色漿配色即可,有的需要校正。
如果流程長(zhǎng),例如如果從樹脂合成開(kāi)始,則要控制其分子量分布;如果色漿自制,色漿的穩(wěn)定性和細(xì)度極為重要,要加以控制。
如果批量不大個(gè)別定制,則可以采用全自動(dòng)配色機(jī)來(lái)生產(chǎn)。由于不必校正,對(duì)色漿的要求非常高,成本亦高一些。
4 應(yīng)用
需要強(qiáng)調(diào)的是,彩色膠衣不是一個(gè)產(chǎn)品,而是一類產(chǎn)品,或者更嚴(yán)格意義上是全新的工藝、全新的概念。彩色膠衣作為單獨(dú)的產(chǎn)品(商品)早在歐、美問(wèn)世,應(yīng)用也較多,起步較晚,前后總共約八、九年時(shí)間,但因其顏色均勻、耐候、使用方便等優(yōu)點(diǎn)得以迅速推廣,增長(zhǎng)速度很快。
4.1 產(chǎn)量
全產(chǎn)量約為兩萬(wàn)噸左右,幾年來(lái)變化不大,但產(chǎn)量約4000-4500噸,五年翻了兩翻。
4.2 品種
從結(jié)構(gòu)上來(lái)分,有鄰苯型、間苯型、間苯-新戊二醇型、乙烯基酯型等;
從施工特性來(lái)分,有刷涂型、噴涂型、淋涂型;
從功能性來(lái)分,有通用型、耐水型、耐腐蝕型、阻燃型、氣干型、食品級(jí)等等。
4.3 主要應(yīng)用領(lǐng)域
船舶――游艇、漁船、工作船、中小型客船、救生艇、沖鋒舟等等。要求有很好的耐水性、抗沖擊性以及良好的施工作業(yè)性能,高級(jí)游艇還需要要求更高的乙烯基酯樹脂;
建筑――冷卻塔、游樂(lè)設(shè)施及各種結(jié)構(gòu)件等等。要求有很好的耐水性、耐候性;
車輛――車體、車廂板及車輛部件等。要求有較好的綜合性能,尤其是抗沖擊性;
廚衛(wèi)――各種廚房、衛(wèi)生間洗漱用具,如水槽、洗面池、浴缸等等,要求有很好的耐水性;
防腐蝕――石油、化工、冶金等防腐應(yīng)用,要求有優(yōu)異的耐腐蝕性,有時(shí)需要要求更高的乙烯基酯樹脂;
阻燃――化工、紡織、軌道交通等阻燃應(yīng)用,要求有優(yōu)異的阻燃性能;
近十年來(lái),我國(guó)的玻璃鋼工業(yè)發(fā)展很快,但與國(guó)外先進(jìn)水平相比,還存在手糊比例高(高達(dá)70%),產(chǎn)品質(zhì)量特別是表面質(zhì)量差等弱點(diǎn),而彩色膠衣的應(yīng)用,給手糊玻璃鋼帶來(lái)了生產(chǎn)工藝便捷、過(guò)程可控、質(zhì)量穩(wěn)定提高等幫助,特別是大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性,提高了產(chǎn)品檔次,也提高了產(chǎn)品附加值。隨著我國(guó)玻璃鋼工業(yè)的繼續(xù)發(fā)展,彩色膠衣的應(yīng)用必將越來(lái)越廣,為提高我國(guó)玻璃鋼產(chǎn)品的質(zhì)量將產(chǎn)生巨大的影響,其應(yīng)前景也將十分廣闊。

English
簡(jiǎn)體中文