不饱和聚酯腻子

不饱和聚酯腻子

近年来，由于施工应用技术的发展，不饱和聚酯漆应用于金属表面，用作金属贮槽内壁的防腐涂料，效果很好。由于它对食品无污染、无毒，啤酒厂已广泛采用。

其次，在金属铸件上用作表面填孔、补缝等修整表面之用途。使用时，不饱和聚酯树脂中适当地加入填料可制成聚酯腻子。

不饱和聚酯腻子，又称原子灰，以其可厚涂、快干、附着力强，易打磨和不开裂等诸多优点而逐步取代传统的醇酸、过氯乙烯腻子，在汽车修理和机械制造等行业，得以获得普遍应用，成为近20年来世界上发展较快的嵌填材料之一。过去通常使用普通含蜡型不饱和聚酯树脂制作原子灰，这种类型的聚酯腻子，固化后的表层需经刮蜡后，才易打磨。近年来的趋势是改用气干型不饱和聚酯树脂制造原子灰，以提高腻子的打磨性和附着力。

不饱和聚酯腻子的要求如下：（1）成本低；（2）凝胶之后，能迅速指触干燥；（3）但要求不太快干至最终硬度，以利于打磨，最终干透后，腻子要强韧；（4）与底材附着力优良；（5）贮存稳定性要好。

表2是日本不饱和聚酯腻子使用标准

由于不饱和聚酯腻子是由树脂、颜料、填料、促进剂等多种材料捏合而成，因此，要制备优质的聚酯腻子，就要考虑多方面的影响因素。下面就聚酯腻子的几个主要影响因素进行评述：

1．树脂的影响

为了实现好的气干性，聚酯腻子（原子灰）用树脂宜采用含有“气干型”基团的树脂。聚酯腻子除了要求气干性外，还要求有好的打磨性，因此，要求树脂固化后结构要疏松，柔韧性要好。所以一般腻子用聚酯的分子结构尽量选择长链型，分子量宜大，双键密度宜小。

树脂的终点酸值要小，由于一般聚酯腻子中都加入了高浓度的促进剂，较高的酸值不利于聚酯腻子的贮存。树脂的酸值越高，腻子的贮存稳定性越差。树脂酸碱度对腻子贮存稳定性的影响，其作用机理尚不明确。据资料报道，在腻子中使用的一些填料的PH值对腻子的贮存稳定性影响也较大。由此看来，树脂的酸碱度越接近中性，产品的贮存稳定性越好。

一般来说，腻子用树脂的粘度应稍小，应为0.1-0.3Pa·S为宜，较低的粘度有利于填料在树脂中的分散，还可增大树脂中的填料量，既有利于降低成本，又可获得好的打磨性。但树脂粘度不宜过小，因为树脂中苯乙烯的含量过高，会使漆膜表面硬且脆，不利于打磨，涂层的耐冲击性也差。

2．填料的影响

聚酯腻子所采用的填充料，与树脂同等重要，填充料能降低收缩率，提高附着力及打磨性，改善施工刮平性，并降低成本。腻子可用的填充料很多，有碳酸钙、滑石粉、沉淀硫酸钡和硬脂酸锌等。不同的颜、填料会影响腻子的打磨性、贮存稳定性、附着力等性能，不同填料对性能的影响示于表3。

注：○良好；△尚可；×差

实用的填充料以滑石粉为最佳，既廉价而且打磨性好、施工刮涂性好。腻子的打磨性还与固化后的涂层内部结构有关，内部结构越疏松，则打磨性越好。因此在保证腻子粘接强度的前提下，应设法提高填料的加入量以提高涂层的疏松度。由于颜、填料对原子灰性能的影响有较大差异，因此应仔细选择，合理搭配使用，以便获得良好的综合性能和经济效益。

3．助剂对原子灰性能的影响

原子灰中所用助剂主要有润湿分散剂、稳定剂和触变剂等。

选择适当的润湿分散剂可以明显改善树脂对颜、填料的浸润性，降低原子灰稠度，增加填料用量。既提高了作业法，又降低了成本。

原子灰中添加适量稳定剂，可防止贮存过程中出现凝胶、结块等，增加贮存稳定性。由于含有气干性基团的树脂在促进剂（催干剂）的作用下和空气表面接触就能发生固化。有时腻子表面会产生胶凝层，即所谓的结皮现象。同时腻子中聚酯和苯乙烯单体的双键在贮存过程中，在热、光和某些金属氧化物的作用下也

会慢慢发生聚合反应，导致腻子粘度逐渐增加。这就给聚酯腻子的贮存稳定性带来困难。单纯地加大阻聚剂量，会使得树脂固化时间延长，气干性也受到影响，不利于施工。因此稳定剂的种类要考虑选用高效复合型稳定剂。

4．固化体系的影响

为了操作方便，不饱和聚酯腻子的主剂一般为预促进剂型。因此促进剂的选择也会影响到腻子的贮存和使用性能。国内厂家一般采用高浓度异辛酸钴预促，在冬季施工中也采用加入少量二甲基苯胺，二甲基苯胺对钴离子有很强的协同效应，能大大提高树脂的胶凝和固化速度。在选择促进剂的种类和加入量时，要综合考虑腻子的贮存稳定性问题，一般来讲，加入的预促进剂越多，腻子的贮存稳定性越差。

固化剂一般选用过氧化环己酮糊（市售1#固化剂），加入颜料、填料、触变剂等制成膏状产品，与主剂配套使用。加入的颜料一般为中铬黄，主要目的是为了容易分辨固化剂与主剂混合的均匀程度。固化剂如果采用过氧化甲乙酮，可直接使用，固化剂中不能加入颜料、填料、触变剂等添加剂。这是由于过氧化甲乙酮的性质很活泼，与其它原料混合后，极易发生爆炸、着火等危险。

5．施工基层的影响

原子灰应用于汽车修补时，可将金属表面清理干净后，直接施工。刮涂耐热原子灰的钢板须进行除油（脱脂）>> 除锈（酸洗）>>磷化处理>>钝化>>水洗>> 烘干的处理工作，否则会影响原子灰的耐热附着力。也可用磷化底漆或聚氨酯漆打底，若涂在胺类固化的环氧底漆上时，会使含烯丙基醚的气干不饱和聚酯涂料的气干性变差，从而使涂层表面发粘。因此应选用非胺类固化的其它底漆。

6．不饱和聚酯腻子（原子灰）常用配方：

1）、原子灰主剂的制备

原子灰专用树脂35-40%

苯乙烯2-5%

8%-10%异辛酸钴1-2%

分散助剂适量

填料60-75%

2）、固化剂的制备

1#固化剂（过氧化环己酮）70-90%

填料、颜料10-30%

3）、施工时，可根据情况取适量原子灰主剂，加入1-3%的固化剂，混合均匀即可。