CMCAB纤维素酯在水性金属闪光涂料中的应用
羧甲基纤维素在表面涂布中的应用
羧甲基纤维素在表面涂布中的应用邹志勇;张晗;王松【摘要】羧甲基纤维素(CMC)被广泛应用于文化纸的表面施胶.目前市场上生产的涂布印刷纸普遍存在表面强度低、油墨吸收性大等问题,就此问题对CMC的应用进行了研究.结果表明,在涂料中加入CMC后,纸张表面强度由0.73 m/s左右提高到1.0 m/s以上,油墨吸收性由50％左右降低到40％左右,涂料黏度更加稳定,生产更加平稳.【期刊名称】《造纸化学品》【年(卷),期】2014(026)003【总页数】2页(P24-25)【关键词】羧甲基纤维素;涂布纸;表面强度;油墨吸收性【作者】邹志勇;张晗;王松【作者单位】中冶纸业银河有限公司,山东聊城252600;中冶纸业银河有限公司,山东聊城252600;中冶纸业银河有限公司,山东聊城252600【正文语种】中文【中图分类】TS727+.3涂布纸印刷后具有色彩清晰、图像逼真和保存时间较长等优点，以至越来越受到消费者的青睐。
目前市场上生产的涂布印刷纸普遍存在表面强度低、油墨吸收性大等问题，严重制约了印刷效率的提高；同时，印刷时造成大量的油墨损失，无形中增加了生产成本。
随着先进印刷设备的应用，印刷速度的不断提高，人们对涂布纸的表面强度等物理指标提出了更高的要求。
由于羧甲基纤维素（CMC）成膜性好，对留着率的提高有利，在表面施胶及助留增强方面被广泛应用。
因此，我们借鉴此经验将CMC用于涂布纸的表面涂布中，主要研究和分析了CMC对纸张表面强度、油墨吸收性和涂料黏度的影响。
1.1 原料及仪器原料主要有：CMC；油墨；分散好的涂料。
仪器主要有：黏度仪；表面强度仪。
1.2 中试纸机机型及纸种中试纸机机型为1 760 mm长网多缸造纸机，车速为330 m/min。
纸种为定量80 g/m2的涂布纸。
1.3 性能检测各分析项目均采用有关国家标准检测。
1.4 实验步骤1.4.1 CMC的溶解首先向CMC溶解桶中加入一半清水，开动搅拌器，将CMC缓慢加入到溶解桶中，搅拌6 h后调节CMC浓度至10%质量分数。
水性平涂涂料用纤维素介绍
水性平涂涂料用纤维素介绍
水性平涂涂料中，纤维素经常被用作一种助剂，尤其是作为增稠剂或稳定剂。
其中，水溶性的纤维素醚，如羟乙基纤维素（HEC）或羟丙基纤维素（HPMC），是最常用的类型。
纤维素在水性平涂涂料中的作用：
1. 增稠：纤维素醚能在水中溶胀形成胶体，从而为涂料提供所需的粘稠度，确保涂料在施工中的涂覆性和流平性。
2. 水保持：纤维素有良好的水保持性，可以使涂料在干燥过程中缓慢失去水分，有助于提高涂膜的形成和性能。
3. 稳定性：纤维素能增强涂料体系的稳定性，避免颗粒沉淀或层析。
4. 提高附着力：某些纤维素醚可以提高涂料对基材的附着力。
5. 增加涂膜柔韧性：纤维素能提高涂膜的柔韧性，防止开裂。
制备水性平涂涂料时使用纤维素的基本步骤：
1. 预分散：首先将纤维素醚慢慢加入到部分水中，并用搅拌器进行预搅拌，使纤维素醚完全分散在水中。
2. 其他原料混合：将颜料、乳液、助剂等其他原料逐步加入，继续搅拌。
3. 调整粘度：根据需要，可以增加或减少纤维素醚的用量，以得到所需的涂料粘度。
4. 筛分与调整：涂料经过高速搅拌后，可进行筛分去除大颗粒杂质，并进行最后的性能调整。
5. 包装：涂料调整到合适的性能后，可以进行包装储存。
在选择纤维素类型和添加量时，需要考虑涂料的具体应用和性能要求，确保涂料在实际应用中达到最佳效果。
纤维素在砂浆及涂料中的应用
3、施工性能 添加纤维素醚的干拌砂浆，具有良好的施
工性和易性，在批刮腻子时轻松流畅，不会出现 卷皮打滚现象，降低了劳动强度，提高了劳动效 率。
4、成膜性能 添加纤维素醚的腻子，批刮后的墙体面层
光泽明亮，手感光滑，压光后的墙体，耐擦洗， 有效防止脱粉，开裂现象。
纤维素醚在建材中的性能与作用
1、保水性 纤维素醚的水溶液是一种透明粘稠状的胶
体，其水溶液中形成了一种网状结构，可以阻止 砂浆中水份蒸发和释放，遏制墙体材料的吸水， 使砂浆中的胶凝材料，完全水化彻底达到最佳强 度，有效的防止脱粉，空鼓现象。
2、增稠增粘作用。 由于纤维素醚有较高的粘度，它可以防止
乳胶漆的沉淀，提高开灌效果，在湿砂浆中大大 增强结构强度，有较好的坑下垂能力，并明显改 善湿砂浆的湿粘性，对各种基材都有良好的粘接 性，从而提高了湿砂浆的上墙性能，减少浪费。
瓷砖粘结剂
羟丙基甲基（HPMC） 甲基（MC）
60000-10000 cp.s
0.15-0.2%
0.3-0.4%
石灰水泥抹灰 0.08-0.12% 水泥抹灰0.10.12%
0.3-0.4%
保温砂浆、
羟丙基甲基（HPMC） 甲基（MC） 羟乙甲基（HEMC）
80000-100000 cp.s 以上
保温板配套 砂浆
4
水泥
15-20
36
石灰石粉
石英砂或石灰 石砂
引气剂
15-20 60-80
60 0.01-0.03
中粘度纤维素 0.02-0.04
高粘度
0.3-0.4
2、抹灰砂浆 石灰、水泥抹灰和水泥基轻质抹灰的参考配方
cmc化工应用实例
cmc化工应用实例
CMC（羧甲基纤维素）作为一种重要的化工物质，有广泛的
应用领域。
以下是一些CMC化工应用实例：
1. 食品工业：CMC作为食品添加剂，用于增稠、稳定、乳化、保湿、增酸等功能，如饮料、乳制品、面点、肉制品等。
2. 医药工业：CMC常用于制药的胶囊、片剂、眼药水等物料
的稳定剂、胶粘剂、增稠剂等。
3. 纺织印染工业：CMC作为印染浆料的增稠剂和粘合剂，可
以使印染布料的颜色更加鲜艳，质地柔软，色牢度更高，同时还能减少损伤和分叉的问题。
4. 造纸工业：CMC作为造纸助剂，用于纸张的增强、增稠、
减少悬浮物等方面，可以提高纸张质量和生产效率。
5. 皮革工业：CMC作为皮革化学品，主要用于皮革鞣制过程
中的涂料和增稠剂，可以有效地提高制革效果，保障产品质量稳定性和良好的皮革效果。
总的来说，CMC化工物质的应用程序非常广泛，除了上述领
域之外，还可以在建材、油漆、化妆品、生物医药等领域得到广泛的应用。
生活养生-cab纤维素有什么功能
文章导读所谓的cab纤维素，其实就是指醋酸丁酸纤维素，这种化学物质具有非常独特的特点，用途非常广泛，比如人们在制作高透明度以及耐性非常好的塑料片机的时候，cab纤维素几乎就是必不可少的，cab纤维素这种物质还能够提高拉伸的强度，所以具有下列这些用途。
cab纤维素功能：CAB主要功能1、改善流平；2、抑制流挂和缩孔从而减少表面缺陷；3、缩短干燥时间；4、促进金属颜料的定向排列；5、耐溶剂侵蚀；6、耐增塑剂迁移.CAB在汽车修补漆中的优点1、快干性2、抗流挂性3、极佳的金属颜料控制4、容易抛光5、抗冷裂6、突出的外部使用耐候性CAB功效CAB在油墨和涂料中作为助剂、改性树脂或主要成膜物质时，提供以下功效1、改善流平性2、减轻陷坑3、缩短干燥时间4、减少压粘5、金属颜料稳定载体6、研磨性7、紫外光稳定性8、抗黄变9、改良喷雾性能10、增强耐冻裂性11、减轻溶剂裂纹12、改良滑性13、降低增塑剂迁移性14、粘度控制15、颜料研磨介质16、控制铝粉定向排列17、抗溶剂再回溶CAB所涉及应用领域a)汽车原厂漆和修补漆b)消费电子品和玩具c)皮革涂布d)包装涂层e)油墨性能表CAB551-0.01相容性极好，粘度低。
可溶于苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体中，适用于紫外线固化涂料。
在双组分涂料和高固体分涂料中可提高硬度，缩短指触干时间和改善施工性能。
性能特点：导电共聚物良好的柔韧性用途地板材料管道管道系统矿业应用机构评级EC1907/2006(REACH)外观黑色形式颗粒料加工方法管路挤压成型挤出物理性能额定值单位制测试方法比重21.16g/cm³；InternalMethod熔流率3ISO1133190°C/10.0kg0.30g/10min190°C/21.6kg3.0g/10min收缩率-流动41.0到1.3%ASTMD955硬度额定值单位制测试方法硬度计硬度5(支撑D)59ASTMD2240机械性能额定值单位制测试方法拉伸应力6ISO527-2屈服9.00MPa断裂13.0MPa拉伸应变6(断裂)250%ISO527-2弯曲模量7220MPaISO178热性能额定值单位制测试方法热变形温度8(0.45MPa，未退火)49.0°CISO75-2/B 维卡软化温度973.0°CISO306电气性能额定值单位制测试方法表面电阻率101.0E+2ohmsInternalMethod体积电阻率115.0ohm·cmInternalMethod挤出额定值单位制干燥温度75.0°C干燥时间2.0到4.0hr。
水性纤维素铝粉涂料在钢铁表面防腐蚀中的应用
水性纤维素铝粉涂料在钢铁表面防腐蚀中的应用费智迎;李建峰;吴明洋【摘要】利用自制的水性化纤维素树脂和铝粉制备水性纤维素铝粉涂料,通过动电位极化试验,研究了铝粉添加量和水性化纤维素对其在冷轧钢板上防腐性能的影响;通过对涂层自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的分析,讨论了涂层的防腐蚀机理.结果表明,不同的铝粉添加量对水性纤维素铝粉涂料产生的防腐蚀效果不相同,在一定添加范围内,添加30％的铝粉,自腐蚀电位最高,同时自腐蚀电流密度最低,防腐蚀性能最好,腐蚀机理也随着铝粉添加量由金属铁的腐蚀转变为铝的腐蚀.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】3页(P3-5)【关键词】水性纤维素铝粉涂料;铝粉;动电位极化;腐蚀机理【作者】费智迎;李建峰;吴明洋【作者单位】山东科技大学化学与环境工程学院,青岛 266510;山东科技大学化学与环境工程学院,青岛 266510;山东科技大学化学与环境工程学院,青岛 266510【正文语种】中文全世界每年由于腐蚀造成的经济损失占GDP的5%，我国这一数字也达到了3%～5%，2014年因腐蚀造成的经济损失达到2.1万亿元[1-2]。
另外，机械表面的腐蚀会严重影响人们的生活，尤其在工业生产过程中，腐蚀对作业人员的安全会产生巨大的危害。
现阶段，腐蚀防护的方法主要有开发使用新型耐腐蚀材料、对金属表面进行预处理、添加缓蚀剂、涂刷防腐涂料以及利用电化学保护等[3-4]。
其中，涂层防护是腐蚀防护的主要方法，由于其施工操作方便、简单，应用范围广，不受场地、物体形状和尺寸的限制，得到了广泛的应用。
但是，传统防腐涂料多为溶剂型，含有大量的易挥发性有机物，对环境和人类健康造成很大的威胁，因此，制备不易挥发有机物的水性涂料引起了人们的关注。
在自然界中，纤维素的含量非常丰富，纤维素及其衍生物有很多应用。
醋酸丁酸纤维素（CAB）作为一种纤维素衍生物，其本身具有良好的耐候性、耐水性和定向排布金属的性能等优点[5-6]。
静电纺丝制备CMCAB超疏水纤维材料
静电纺丝制备CMCAB超疏水纤维材料谢龙;邵自强【摘要】Nano-fibrous carboxymethylcellulose acetate butyrate （CMCAB）mats with excellent superhydrophobicity （water contact angle 155°）were prepared by electrospinning the kind of biodegradable cellulose derivative. By analyzing the SEM image of CMCAB fibers prepared under different solvent system, it is found that the fibers have groove surface at the solvent of methylene dichloride/ethanol with the composition of 8/2 （w/w）. AFM image reveal that the CMCAB mats have concave-convex surface and resembled the rough surface of lotus leaves. Hydrophobicityof CMCAB mats are strongly influenced by average diameter and surface roughness of CMCAB fiber via the determination of water contact angle. In order to improve its hydrophobicity,the effect of solution concentration and voltage on average diameter were researched and the electrospinning conditions were optimized based on the above results.%以环境友好的纤维素衍生物羧甲基纤维素醋酸丁酸酯（CMCAB）为原料，采用静电纺丝技术构筑仿生粗糙疏水表面，成功制备了CMCAB超疏水纤维材料（4g触角155°）。
原料讲坛水性铝粉涂料定向树脂
原料讲坛水性铝粉涂料定向树脂
油性漆有CAB树脂（醋酸丁酸纤维素酯），有很好的铝粉定向效果，水性漆有吗？
有。
醋酸丁酸羧甲基纤维素酯(CMCAB)是一种酸值为60mg KOH/g 左右、分子量约3500的白色粉末，用于水性涂料中有促进金属片颜料定向的作用，增加涂料的闪光性和随角异色性。
CMCAB的定向作用类似于溶剂型涂料用的CAB。
此外，CMCAB 还有以下作用：
•促进颜料分散；
•降低水性漆的表面张力，从而可提高涂料对底材的润湿能力，增加涂料的流动流平性；
•提高耐再溶解性，使得金属片的定向效果不会因重涂而破坏；
•改善漆膜硬度；
•提高快干性。
但是使用过量会降低漆膜的遮盖力、减小光泽和恶化附着力。
CMCAB用量为涂料中总树脂量的2~7%，使用前要预先制成水分散体并用有机胺中和，预分散好坏直接影响使用效果。
CMCAB预分散体配方(%w)如下：
乙二醇单丁醚35
CMCAB 641-0.5 15
DMEA 0.2
去离子水49.8
制备工艺如下：
将CMCAB缓缓加入慢速搅拌下的乙二醇单丁醚中，待CMCAB
完全溶解后加入DMEA分散15min以上，最后缓缓加入去离子水高速分散30min以上，过滤备用。
得到的半透明微乳液应无任何颗粒。
配漆时先将水性树脂中和成微碱性，加入1~3%的非浮型铝粉浆，搅拌均匀后，再加入2~4%的上述方法制备的CMCAB预分散体，混合均匀。
配成的漆稳定性好，数月内铝粉不会沉淀结块。
CMCAB有明显的改善铝粉定向排列的作用，用得越多效果越好。
单组分水性金属闪光铝粉底漆的研制
上海涂料SHANGHAI COATINGS 第51卷第7 期2013 年7 月Vol. 51 No. 7 Jul. 2013[ 收稿日期] 2013-04-10[ 作者简介] 刘成楼，男，高级工程师，主要从事各种功能性涂料的研发与服务，已发表科技论文近80篇。
单组分水性金属闪光铝粉底漆的研制刘成楼（北京国泰瑞华精藻硅特种材料有限公司，北京100083）摘要：以聚氨酯改性丙烯酸分散体为成膜物，以水性铝粉为效应颜料，以水性蜡乳液作铝粉的定向剂，以碱溶胀型丙烯酸酯聚合物为增稠稳定剂，在成膜助剂、水和功能助剂的配用下，制备成单组分水性金属闪光铝粉底漆，漆膜干燥快、硬度高、抗冲击性好、附着力强、闪光效果好、防腐性能优、绿色环保、施工安全方便。
关键词：金属闪光漆；水性铝粉；助剂0 引言金属闪光漆以其丰富的色彩、优异的随角异色效应、高雅气派的装饰效果、超强的防腐保护性能而受到人们的青睐，广泛应用于家用电器、汽车、发动机、机动车钢圈等工业部件。
近十年来，金属闪光漆市场发展很快，目前用于汽车涂装的金属闪光漆已占汽车涂料的60%左右［1］。
目前，溶剂型金属闪光漆仍占据市场的主导地位。
因其固含量较低（45%左右），VOC（挥发性有机化合物）含量高，尤其夏季施工时稀释剂用量达50%~70%，VOC的排放量相当高［2］，严重污染环境，损害人身健康。
低碳环保是各国经济发展的基本准则，许多国家相继立法严格限定涂料中的VOC含量，为了达到环保要求，涂料水性化是有效途径之一［3］。
水性金属闪光漆因具有VOC含量低、干燥快、硬度高、抗冲击性好、附着力强、闪光效果好、防腐性能优异、绿色环保、施工安全方便等优点，具有广阔的发展前景。
1 实验部分1.1 原材料水性树脂：自交联丙烯酸共聚乳液MAINCOTE1100A，陶氏化学；多重交联丙烯酸乳液Etersol6923，长兴科技；丙烯酸树脂分散体Setaqua 6801、6802，纽佩斯；水性聚氨酯/丙烯酸酯共聚物分散体UC 80，欧宝迪。
纤维素醚在建筑涂料中的用途
纤维素醚在建筑涂料中的用途
纤维素醚在建筑涂料中具有多种用途：
1.作为分散剂和稳定剂：纤维素醚可以帮助涂料更加均匀、稳定，提高涂料
的附着力和耐久性。
2.增稠剂：纤维素醚可以增加涂料的粘度和流动性，有助于改善涂料的施工
性能。
3.保水剂：纤维素醚可以保护涂料中的水分，延长涂料干燥时间，提高涂料
干燥后的耐水性。
4.缓凝剂：纤维素醚可以延缓涂料中水分蒸发速度，降低涂料干燥速度，有
利于涂料在低温环境下施工。
5.悬浮剂：纤维素醚可以增加涂料中颜料的悬浮稳定性，防止颜料沉淀结块。
6.防沉剂：纤维素醚可以增加涂料中颜料的防沉稳定性，防止颜料沉淀分层。
7.流平剂：纤维素醚可以改善涂料的流平性能，提高涂膜的光滑度和平整度。
8.消泡剂：纤维素醚可以抑制涂料中泡沫的产生，提高涂膜的表面质量。
9.防霉剂：纤维素醚可以抑制涂料中霉菌的生长，提高涂膜的防霉性能。
总之，纤维素醚在建筑涂料中具有多种用途，可以改善涂料的性能和施工效果，提高涂膜的质量和耐久性。
CMC对涂料保水性能的影响及理论分析-中国化工仪器网
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［9］ 。这种絮凝理论也可以用来 粒子彼此靠近导致絮凝
剂或辅助胶粘剂的涂料配方在铜版纸、 涂布白纸板、 涂 布白卡纸等纸种中广泛应用，在轻量涂布纸中也有应 用。 如何按照成纸性能、 涂布工艺和涂布方式的要求来 选择适宜的 ./. 品种是一个值得深入探讨的课题。 涂 布过程正朝着高速度和高固含量方向发展，兼顾涂布 运转性和涂层性能的要求显得极为重要， 这其中 ./. 涂料中各组分间的相互作用以及相关联的保水性能是 一个首要控制因素。
表$
・ 121 粘度 A ("% L
&’& 粘度对涂料保水性的影响
HE0B @EHB B!F@ B! IIEJ @EH@ B0M@ B0 BIEJ @EJF MIF@ M0 MIEF @EJF MBH@ KI
121 取代度 涂料粘度 A ("% ・ L 涂料保水值 A L
注
重钙 A 茂名高岭土 NJ@ A M@ ； 丁苯胶乳 F 份； 涂料固含 121 @EJ 份 ； 量 0ME!G ； ;< 值 HEJ ； 121 浓度 BE@G
CMCAB纤维素酯在水性金属闪光涂料中的应用
CMCAB 纤维素酯在水性金属闪光涂料中的应用严 俊 ( 中化建常州涂料研究院 , 213016)吴洪福 ( 新疆吐哈油田石油天然气化工厂 , 哈密838202)摘 要 : 介绍了 CMCAB 纤维素酯的一些特点和分散使用方法。
研究了其在水性金属闪光涂料中的主要影响和作用 , 包括提高抗流挂性、防沉降性 ; 改善铝粉的取向 ; 改善涂料的的流平性 ; 提高底色漆的抗回溶性等。
同时阐述了 CMCAB 纤维素酯用量过高后发现的一些新问题。
关键词 : 水性金属闪光涂料 ; 防沉降 ; 铝粉取向 ; 流平性 ; CMCAB0 引 言水性金属闪光涂料由于其具有较低的 VOC 含量 , 减少了涂装过程中的 VOC 的排放 , 有利于环境保护, 故越来越受到重视。
但是由于水性涂料的一些固有特性 , 使得水性金属闪光涂料出现流挂、铝粉的沉降、铝粉的排列等一系列问题 , 一直没有得到很好的解决。
在 CMCAB ( 分子结构见图 1) 纤维素酯出现之前 , 一般只能通过改进基体树脂的特性 , 如 : 提供触变性、增加内交联等手段来改善水性金属闪光涂料的的一些性能 , 实施难度较大 , 效果也不是太理想。
图 1 CMCAB 的分子结构示意图当 CMCAB 纤维素酯出现后 , 通过外加的 CM 2 CAB 纤维素酯 , 可以很方便地控制涂料的流挂、流平、铝粉的沉降、取向、排列等问题 , 对基体树脂的要求也不再特殊 , 大大增强了涂料的可施工性 , 直接缩小了和溶剂型金属闪光涂料的差距 , 为水性金属闪光涂料的广泛应用奠定了基础。
CMCAB 纤维素酯是一种羧基化的纤维素树脂 , 酸值约 60 mg KOH /g, 通过碱中和 ( 如 : 二甲基乙醇胺 ) , 可预制成水分散体或溶液 , 在低 VOC 的水性涂料中用作添加剂或成膜物。
生产的产品为白色粉末状态 , 类似于其他纤维素酯状态。
这种水分散体或溶液 , 既保持了纤维素树脂的特性 , 又可很方便地添加到各种水性涂料中 , 通过涂膜中水和溶剂的挥发 , 又变成不溶于水的高相对分子质量、高 T g 的刚性涂膜[ 1 ] 。
芬兰羧甲基纤维素用途研究
芬兰羧甲基纤维素用途研究芬兰羧甲基纤维素（Carboxymethyl cellulose，简称CMC）是一种重要的化工产品，由纤维素经过氧化、乙醇解聚和甲醇醚化反应制得。
CMC具有一系列独特的物化特性和广泛的用途，在工业、食品、医药、化妆品和纺织等领域发挥着重要作用。
1. 工业应用:CMC在工业中被广泛应用于涂料、涂层和油漆的稀释剂、增稠剂和乳化剂，可提高产品的稳定性、降低流动性，并增强其粘合性。
此外，CMC也可以用作制胶工业的黏合剂、造纸工业的干燥剂以及纺织印花工业的助剂。
在建筑材料中，CMC可用作混凝土添加剂和粘接剂，提高混凝土的强度和耐久性。
2. 食品应用:CMC作为一种食品添加剂，广泛用于食品加工行业。
在食品中，CMC主要用作增稠剂、稳定剂和乳化剂，可改善食品的质感和口感，并提高产品的保存期限。
例如，CMC可用于乳制品和冷冻品中，增加其黏性和稳定性，减少悬浮固体的沉淀。
同时，CMC还可以用作面食制品的黏合剂，增加面食的组织弹性。
此外，CMC还常用于饼干、糕点、果冻和糖果等食品加工中，以提高产品的质量和外观。
3. 医药应用:CMC在医药领域有重要的应用价值。
其溶解性和生物相容性使其成为药物控释系统的理想载体。
通过调节CMC的结构和物理性质，可以改变药物释放的速度和方式，从而实现药物的持续释放和降解。
此外，CMC还可以用于眼药水、栓剂、湿润剂、医药包装材料等的制备，提高药物的稳定性和疗效。
4. 化妆品应用:CMC在化妆品生产中广泛应用，主要用作稳定剂、增稠剂和乳化剂。
CMC可以调节化妆品的黏度和粘附性，提高产品的质感和使用体验。
在化妆品中，CMC 常用于乳液、洗发水、沐浴露、面霜、口红和牙膏等产品的配方中，以提高其稳定性和质感。
5. 纺织应用:CMC在纺织行业中有着广泛的应用。
在纺织加工中，CMC可以用作纤维粘合剂，增加纺织品的强度和柔软度。
此外，CMC也可用于丝绸印花、染料分散剂、纺丝剂和纺纱助剂等领域，提高纺织品的工艺性能和质量。
醋酸丁酸纤维素对金属闪光漆的影响探讨
涂覆罩光清漆 ， 流平 １ ０ ～ １ ５ ａ ｒ ｉ ｎ 后， 加热烘烤使金属
闪光 漆 与 罩光 清漆 同时 固化 ｌ ４ ］ 。 配 制金 属 闪光 漆 的铝粉 、 树脂 、 助 剂 和溶 剂 等对 金 属 闪光 漆 的 性 能 影 响较 大 ， 其 中醋 酸 丁酸 纤 维 素
有 良好 的反 射 性 ， 可 延缓 紫 外 光对 涂 层 的 老化 破坏 ；
良好 的屏蔽性也阻止了水 、 气体和离子的透过 ， 从而
保 护 了漆 膜 。 这 些 平 行 排 列 的 铝 粉 层 为 整 个 涂 层 提 供 了遮盖力 、 色彩 、 金 属闪光效应和 “ 随 角 异 色 ”效
溶 剂挥 发 速度 的 同时 ， 还 能促使 底 漆 的收缩 和 铝粉 在
汽车罩光 清漆 中的定 向。 不 同丁酰基 含量 的 Ｃ Ａ Ｂ 可
避免清漆 中的溶剂渗 透到底层 ， 而 使 汽 车 漆 光 亮 美 观 ；Ｃ Ａ Ｂ在 汽车 修补 漆体 系 中 ， 可 提 高干燥 速 度 和抗
冷 裂性 ， 并 具 有 较好 的抛 光 性 ；此 外 ， Ｃ Ａ Ｂ在 紫外 光
漆 回溶 性 和对 铝 粉 定 向作 用 变 差 。这 是 由于 高 丁 酰
基含量 Ｃ ＡＢ（ Ｃ ＡＢ ５ ５ １ ） 的 丁 酰基 个 头 大 ， 极性低 ， 且 丁 酰 基 含量 增 加 ， 使 纤 维 素 和 丁酰 基 能 够分 散 分 布 ，
降 低 了纤 维 素 之 间 的相 互 作 用 ， 从 而 减 少 了漆 膜 的 内应 力 ， 提 高 了金 属 闪光 漆 与底 材 的附着 力 。 但 是 随
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CMCAB 纤维素酯在水性金属闪光涂料中的应用严 俊 ( 中化建常州涂料研究院 , 213016)吴洪福 ( 新疆吐哈油田石油天然气化工厂 , 哈密838202)摘 要 : 介绍了 CMCAB 纤维素酯的一些特点和分散使用方法。
研究了其在水性金属闪光涂料中的主要影响和作用 , 包括提高抗流挂性、防沉降性 ; 改善铝粉的取向 ; 改善涂料的的流平性 ; 提高底色漆的抗回溶性等。
同时阐述了 CMCAB 纤维素酯用量过高后发现的一些新问题。
关键词 : 水性金属闪光涂料 ; 防沉降 ; 铝粉取向 ; 流平性 ; CMCAB0 引 言水性金属闪光涂料由于其具有较低的 VOC 含量 , 减少了涂装过程中的 VOC 的排放 , 有利于环境保护, 故越来越受到重视。
但是由于水性涂料的一些固有特性 , 使得水性金属闪光涂料出现流挂、铝粉的沉降、铝粉的排列等一系列问题 , 一直没有得到很好的解决。
在 CMCAB ( 分子结构见图 1) 纤维素酯出现之前 , 一般只能通过改进基体树脂的特性 , 如 : 提供触变性、增加内交联等手段来改善水性金属闪光涂料的的一些性能 , 实施难度较大 , 效果也不是太理想。
图 1 CMCAB 的分子结构示意图当 CMCAB 纤维素酯出现后 , 通过外加的 CM 2 CAB 纤维素酯 , 可以很方便地控制涂料的流挂、流平、铝粉的沉降、取向、排列等问题 , 对基体树脂的要求也不再特殊 , 大大增强了涂料的可施工性 , 直接缩小了和溶剂型金属闪光涂料的差距 , 为水性金属闪光涂料的广泛应用奠定了基础。
CMCAB 纤维素酯是一种羧基化的纤维素树脂 , 酸值约 60 mg KOH /g, 通过碱中和 ( 如 : 二甲基乙醇胺 ) , 可预制成水分散体或溶液 , 在低 VOC 的水性涂料中用作添加剂或成膜物。
生产的产品为白色粉末状态 , 类似于其他纤维素酯状态。
这种水分散体或溶液 , 既保持了纤维素树脂的特性 , 又可很方便地添加到各种水性涂料中 , 通过涂膜中水和溶剂的挥发 , 又变成不溶于水的高相对分子质量、高 T g 的刚性涂膜[ 1 ] 。
1 CMCAB 纤维素酯的预分散CMCAB 纤维素酯预分散的好坏直接影响它的使用 , 制备分散体的配方见表 1 。
最简单的分散方法是将其溶解在乙二醇丁醚溶剂中 , 再用 DMEA ( 二甲基乙醇胺 ) 中和 , 中和程度控制在 10% ～ 15%; 然后慢慢加入去离子水 , 分散均匀即可。
注意一定要将固体粉末完全溶解 , 包括容器壁上粘附的颗粒 , 否则加水之后就很难再分散开。
表 1 制备分散体的配方制备工艺 : 将乙二醇丁醚加入相应容器中 , 在低速分散的情况下 , 缓缓加入 CMCAB 纤维素酯粉末 , 要尽量防止粉末到处飞扬 , 如有粘在容器壁上 , 应将其刮入分散液中 ; 分散时间尽可能长一些( 1 h 以上 ) , 以保证 CMCAB 纤维素酯粉末全部溶解 ; 然后再加入二甲基乙醇胺中和 , 分散 15 min 以上 , 最后缓缓加入去离子水 , 高速分散 30 min 以上即可 , 过滤备用。
分散体外观为有一定黏度的半透明微乳状液体。
2 水性金属闪光涂料的制备2. 1 原料WB - 02 水性丙烯酸树脂、氨基树脂 (HMMM) 、助剂 ( 消泡剂、流平剂等 ) 、铝粉 ( 非浮型 ) 、CMCAB 纤维素酯分散体 (15% ) 、二甲基乙醇胺、乙二醇丁醚、去离子水。
2. 2 涂料配方水性金属闪光漆的配方见表 2 。
表 2 水性金属闪光涂料配方2. 3 配制工艺按表 2 的配方将铝粉用乙二醇丁醚预分散好备用 , 用二甲基乙醇胺中和WB - 02 水性丙烯酸树脂 , 再加入 HMMM 、助剂、去离子水以及上述铝粉浆分散液 , 最后加入 CMCAB 纤维素酯分散体( 15% ) , 分散均匀即可。
2. 4 施工工艺将上述漆液用去离子水调节黏度 , 采用空气喷涂涂装在电泳 + 水性中涂的钢板上 , 在 80 ～ 100 ℃烘烤 15 min, 然后罩上水性清漆 , 再在 80 ～ 100 ℃烘烤 15min, 升温至 140 ℃烘烤 30 min, 即制得水性金属闪光涂膜。
2. 5 试验仪器爱色丽(X - Rite) 分光光度计 (M68 型多角度 , 美国 ) ; 数字型测厚仪 ( 进口 ) ; 雾影光泽计 (Byk-Gardener, 德国) ; QCj 型漆膜冲击器 ( 天津材料试验机厂 ) ; 手用漆膜划格器 ( 天津光电通信公司仪器设备模具厂) ; QTX - 1 型漆膜弹性测定器 ( 天津材料试验机厂 ) 。
2. 6 涂膜性能指标涂膜的性能指标见表 3 。
表 3 涂膜性能指标3 结果与讨论水性金属闪光涂料的配制 , 关键是铝粉的稳定 , 并且要在成膜时有良好的排列取向。
本试验采用了CMCAB 纤维素酯 , 使涂料的流挂、流平 , 铝粉的沉降、取向、排列等问题得到了有效地控制。
通过和未加 CMCAB 纤维素酯的配方的对比 ( 表 4) , 可以很明显地看到各种性能的提高。
表 4 未加和加 4%CMCAB 纤维素酯的水性金属闪光涂料的性能对比3. 1 对铝粉的沉降性的控制水性金属闪光涂料的稳定性非常重要 , 主要表现在贮存过程中 , 铝粉是否发生腐蚀 , 铝粉是否沉淀不易再分散。
由于铝粉的相对密度远大于树脂、溶剂和水 , 很容易发生沉淀、聚结。
而在添加了 CMCAB 的水性金属闪光涂料中 , 由于 CMCAB 具有较大的相对分子质量 , 较高的体系黏度 , 以及很好的颜料分散性 , 使得铝粉的沉降速度得到明显地控制。
添加了 4%CMCAB 的水性金属闪光涂料在常温放置 3 个月后无明显沉降 ( 见图 2) 。
3. 2 有效控制湿涂膜流平、流挂在水性体系中 , 由于水的挥发速度相对较慢 , 尤其是在高湿度条件下 , 导致湿涂膜固体含量的提高速度变慢 , 体系黏度的提高也变慢。
这种低的挥发速度使得水性涂料比较容易流平 , 但要防止流挂却困难。
一般的流变助剂如碱溶胀增稠剂、缔合型增稠剂以及粘土等 , 虽然可以快速提高体系黏度 , 但是这些助剂同时也影响了涂膜的流动、流平。
由于 CMCAB 形成的是牛顿分散液及溶液 , 而且它作用时不会改变体系的表面张力 , 分子间的作用力也很弱。
故在低剪切速率下 , 体系黏度并不会有较大提高 , 有利于涂膜的流平。
但是随着固含量的增加 , 黏度却提高很快 , 抗流挂性得到提高。
添加 CMCAB 的水性金属闪光涂料在不同时间段黏度的变化如图 3 所示。
图 2 CMCAB 的防沉降效果图图 3 水性金属闪光涂料在不同时间段黏度的变化3. 3 明显改善铝粉的排列定向水性金属闪光涂料的外观在很大程度上取决于铝粉在干涂膜中的平行取向程度 [ 1 ] 。
因为金属闪光底色漆的施工固体分低 , 但是施工黏度不能太低 , 特别是需要湿碰湿时黏度不能太低[ 2 ] 。
换句话说 , 在正常的喷涂黏度下 , 期望有较低的固体分 , 通常在 15% ～ 20% 之间 , 从而使底色漆在干燥过程中体积有很大的收缩 , 利用重力的作用 , 使片状铝粉被压制、压缩趋于平行。
CMCAB 辅助金属片定向排列 ( 如图 4 所示 ) , 金属片压缩趋于平行排列 ( 如图 5 所示 ) 。
添加了 CMCAB 的水性金属闪光涂料 , 可以明显地降低施工固体分 , 而不影响施工黏度。
不同 CMCAB 加量对铝粉取向的影响 , 涂膜 F I 值的变化 , 见表5 。
图 4 CMCAB 辅助金属片定向排列图图 5 金属片压缩趋于平行排列图表 5 不同 CMCAB 加量对铝粉取向的影响3. 4 提高底色漆的抗回溶性水性金属闪光涂料的施工一般也可以采用湿碰湿 , 即两涂一烘工艺。
但是由于水具有相对高的挥发潜热 , 涂膜固体分不易迅速提高 ; 以及相对较小的树脂相对分子质量 , 使得底色漆很容易被面层清漆渗透 , 产生回溶 , 尤其是底面两涂层为不同颜色漆时更容易产生渗色、“咬底” , 影响最终的涂膜的 F I 值和其他性能。
由于 CMCAB 是较高相对分子质量、高T g 、刚性的棒条状聚合物 , 以及其特有的黏度增长特性, 含有 CMCAB 的涂料随时间推移及固含量增加 , 黏度呈指数增长 , 这和溶剂型涂料的特性相似 , 从而提高了涂膜对面层溶剂的抗渗透能力。
CMCAB 对底色漆的抗回溶性的影响见表 6 。
表 6 CMCAB 对底色漆的抗回溶性的影响3. 5 其他性能的改善在提高上述各项重要性能以外 , CMCAB 在改善涂膜的硬度、底材润湿性、颜料分散性、鲜映性、快速表干性等方面也有很好的表现。
4 结语从各项性能对比结果可以看出 , 添加了 CMCAB 的水性金属闪光涂料 , 在金属片的定向、涂液的抗沉降、底材润湿性 , 以及涂膜的流平性、抗流挂性、抗回溶性等方面 , 有了比较明显的提高。
从而可以较为容易地得到和溶剂型金属闪光涂料使用 CAB 相同的效果。
CMCAB 的用量并非越高越好 , 用量提高 , 虽然可以更好地帮助效应颜料定向 , 但同时也会造成涂料施工固体分过低 , 涂膜遮盖力变差 ; 而且, CMCAB 的用量过高 , 涂膜的光泽会受到一定的影响 , 另外过高的用量将导致涂膜对底材的附着力的下降。
总之 , 有 CMCAB, 就可以像溶剂型金属闪光涂料那样 , 更方便地控制水性金属闪光涂料的流挂、流平、铝粉的沉降、取向、排列等问题 , CMCAB 将成为水性金属闪光涂料不可缺少的重要的成膜物质。
随着环保压力的不断提高 , 以及水性化技术的不断进步 ,CMCAB 必将推动水性金属闪光涂料向更成熟的市场化方向发展。