Adhesion Promoter附着力促进剂

常見溶劑和成膜物的表面張力
溶劑 表面張力(mN/m) 成膜物 表面張力(mN/m)
水
乙二醇 鄰二甲苯 乙二醇丁醚 甲苯 200#溶劑汽油 丙二醇甲醚醋酸酯
73
48 30 29 28 26 26
環氧樹脂
氨基樹脂 醇酸樹脂 脲醛樹脂 聚偏氯乙烯 硝基纖維 聚醋酸乙烯
45～60
42～58 33～60 45 40 38 37
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涂膜與底材之間的結合力
• 機械結合力
• 化學鍵結合力 • 擴散作用力 • 偶極作用力
+ + + + OH OH OH OH
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特殊改性高分子聚合物的作用原理
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特殊改性高分子聚合物的特點
• 通常具有較高的羥基、酸值，并提高柔韌性， 以增進涂料對金屬底材、無機底材或部分塑料 底材的附著。 • 個別產品還能提高金屬涂膜中金屬顏料的牢固 性和耐酒精性。
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硅烷偶聯劑的作用原理
• 硅烷經水解形成硅醇基
R SiX3 + 3H2O OH R Si OH + OH 3HX
X为可水解的有机官能基， R为不可水解的有机官能基
• 硅醇基與金屬、玻璃等無機底材形成化學鍵
醋酸丁酯
甲乙酮 異丁醇
25
25 22
醋酸丁基纖維素
34
正己烷
18
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常見底材的臨界表面張力
底材 玻璃 鍍鋅鐵板(已處理) 鍍鋅鐵板(未處理) 磷化鋼板 鋼板(未處理) 馬口鐵 鋁板(未處理) 尼龍66 臨界表面張力(mN/m) 底材 70 45 35 43～46 29 33～38 33～35 46 聚氯乙烯 滌綸 聚碳酸酯 聚苯乙烯 ABS 聚乙烯 聚丙烯 聚四氟乙烯 臨界表面張力(mN/m) 43 43 42 36～42 34～38 32～39 28～32 19
附著促進劑
徐春峰
行銷部高級經理 海名斯•德謙
Chunfeng.xu@deuchem.com Chunfeng.xu@elementis.com
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內容概要
• 涂膜與底材之間的結合力 • 改善涂膜與底材之間附著力的方法 • 附著促進劑的分類及應用 • 選擇附著促進劑時應考慮的因素
wenku.baidu.com 改善涂膜與底材間附著力的方法
• 底材打磨、噴砂等
• 降低涂料施工粘度
• 提高施工溫度 • 改善底材的潤濕（溶劑擦拭、電暈、火焰、 氧化劑處理） • 使用附著促進劑
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底材潤濕與附著力增進
• 螯合型（耐水性較好） • 配位型（耐水性好，不会發生酯交換反應而增稠）
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鈦酸酯偶聯劑典型結構（一）
• 單烷氧型
– 單烷氧脂肪酸型
C3H7OTi(OCOR)3
O C3H7OTi
– 單烷氧磷酸酯型 – 單烷氧焦磷酸酯型
有機金屬化合物的分類
• 鈦（鋯）酸酯偶聯劑
• 鋁酸鋯偶聯劑
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鈦酸酯偶聯劑的分類
• 單烷氧型
– 單烷氧脂肪酸型（經濟性）
– 單烷氧磷酸酯型（著色強度，提高涂膜性能，耐水性差） – 單烷氧焦磷酸酯型（耐水性中等）
RO
P(OH)(OR')2 OR Ti RO OR P(OH)(OR')2
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鈦酸酯偶聯劑的作用原理
X X Ti X X X Ti X X X Ti X O O O CH3 C H CH3 C H CH3 C H CH3 + HO HO CH3 + HO CH3 + HO HO CH3 C H CH3 HO C H CH3 C H CH3 + X CH3 + X CH3 + X X Ti X X Ti X X Ti X O O O
硅烷偶聯劑的應用
• 使用時可選擇作為預處理劑或直接作為添加劑添加， 作為添加劑使用時，需注意保持其穩定性 • 選擇時優先考慮硅烷偶聯劑的有機官能基能與樹脂/固 化劑反應，對于熱塑性樹脂基料則應選擇屬性、極性 相似的硅烷偶聯劑 • 硅烷的有機官能基與樹脂或固化劑的反應速率必須與 涂料中樹脂/固化劑的反應速率相當 • 非極性硅烷偶聯劑儲存過程中避免水汽進入，以防硅 烷偶聯劑水解后自身縮合而失效 • 配方中如含有“可接受”硅烷偶聯劑的無機顏、填料 等，則應考慮在儲存過程中會消耗部分硅烷偶聯劑， 此時需要適當增加添加量 首届涂料用助剂培训班
• Adherant APB
– 非鐵金属底材等
• ……
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氯化聚烯烴(CPO)的分類
• 氯化聚丙烯
• 改性氯化聚烯烴
– 軟質改性 – 丙烯酸改性 – 馬來酸酐改性
• 水性氯化聚烯烴
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HO OH R Si OH HO OH + HO
玻 璃
HO OH R Si O
玻 璃
OH HO
• 硅醇基上的有機官能基團與樹脂或固化劑反應
树 脂
HO OH + R Si O
玻 璃
OH HO
树 脂
HO OH R' Si O
玻 璃
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玻 璃
玻 璃
Eg.單烷氧型鈦酸酯+底材
X為長碳鏈的脂肪酸酯基、磷酸酯基、焦磷酸酯基等親 有機基團
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鈦酸酯偶聯劑的特點
• 對顏、填料表面處理，可起 補強作用
• 對于一些聚烯烴、金屬、玻璃底材有較好的附著力
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附著力促進劑的分類和應用
• 附著力促進劑的分類
– 硅烷偶聯劑類 – 有機金屬化合物
• 鈦酸酯及鋯酸酯偶聯劑類 • 鋁酸鋯偶聯劑
– 特殊改性高分子聚合物類 – 氯化聚烯烴類
– 其他類
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• 只有當涂料的表面張力低于底材的臨界表面張力時， 涂料才能有效的潤濕底材。
• 基料樹脂、潤濕劑、流平劑、溶劑等均與附著有密 切的關系。
• 涂料在固化前充分潤濕底材，增加附著的有效接觸 面積和增強接口間的結合力，能夠獲得較好的附著 力。
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• 提高涂膜強度 • 對烘漆體系可降低烘烤溫度或縮短烘烤時間
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鈦酸酯偶聯劑的應用
類型
單烷氧型
應用體系
添加方式
注意事項
直接添加時需要注意 涂料不含羥基、羧基 等活性基團 直接添加在水性涂料 中時需嚴格試驗驗證 大多數不溶于水，通 常需要使用表面活性 劑、親水助溶劑 首届涂料用助剂培训班
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硅烷偶聯劑的分類與結構
有機官能機 伯氨基 雙氨基 甲基丙烯酸酯基 環氧基 典型結構 H2N(CH2)3Si(OCH3)3 H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3
H2 H2C C C O C Si CH3
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氯化聚烯烴的作用原理
• 以極性、結構相似的氯化聚烯烴，通過潤濕、 滲透、擴散等作用將氯化聚烯烴聚合物鏈狀分 子與聚烯烴底材互溶，提高結合力，而改性基 團（Cl或丙烯酸、馬來酸酐）可以改善與樹脂 體系相容性和層間附著力。
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特殊改性高分子聚合物的分類
• 高分子部分：
– 聚酯 – 。。。
• 改性官能基：
– 羥基、羧基、醚基、酯基、環氧基、烯烴等
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OP(OR)2
3
O
O
3
C3H7OTi O P O P OH OR OR
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鈦酸酯偶聯劑典型結構（二）
• 螯合型
CH2O CH2O O Ti O P OR O O P OR OH
2
• 配位型
3
O
O CH3
3
H2C CHCH2O(CH2)3Si(OCH3)ClCH2CH2CH2Si(OCH3)3 O
苯乙烯基
硫基 氯化烷基 乙烯基 其他
H2C C H
CH2NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3 〈 HCl
HS(CH2)3Si(OCH3)3 Cl(CH2)3Si(OCH3)3 CH2=CHSi(OCH3)3 。。。
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海名斯•德謙相關產品
• Adherant ADP
– 烤漆，金属底材
• Adherant ADK
– 油墨、涂料，PET等底材及层间附着
• Adherant APW
– 铝粉漆，固银，层间附着
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有機溶劑體系、 預處理法 溶劑型涂料 直接添加法 溶劑型涂料及水 預處理法 性涂料 直接添加法 溶劑型涂料及水 預處理法 性涂料 直接添加法
螯合型 配位型
鋁酸鋯偶聯劑的作用原理
• 鋁酸鋯通過羥基與金屬表面产生作用 • 铝酸锆的羧基基团与树脂中的羟基发生缩聚反应
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鋁酸鋯偶聯劑的特點及應用
• 與硅烷偶聯劑相比，水解穩定，所以在水性涂料 體系中比較穩定 • 對于溶劑型或水性涂料具有一定的防腐蝕保護作 用 • 鋁酸鋯具有很強的極性，所以和樹脂體系相容性 較差，需要在較高剪切力下添加
OH HO
硅烷偶聯劑的特點
• 改善聚合物對無機基材的附著力 • 幫助有機材料對顏、填料的潤濕、分散 • 提高涂膜強度
• 反應活性大，易水解縮合
• 直接添加時，需注意樹脂與硅烷偶聯劑的反應速率
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海名斯•德謙相關產品
• Adherant 1121(氨基) • Adherant 1031(氨基)
• Adherant 1051(環氧基)
• ……
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特殊改性高分子聚合物的應用
• 改善涂料對金屬底材、無機底材及部分塑料底 材的附著力 • 改善層間附著力 • 增加涂膜柔韌性，提高耐沖擊強度 • 防止金屬顏料的掉落，提高金屬漆的耐酒精性 • 根據產品結構不同，需嚴格測試與樹脂體系的 相容性