有机消光剂用以提高铝粉颜料的工业涂料的美观性
作者:Steven Serfass, 涂料技术服务代表,Silberline; Mitch Halpert, 销售经理, Huber工程材料
铝粉颜料被广泛应用于涂料中,使涂料具有亮丽的外表。无论是金属效果本身,还是随着视角的变化而由亮变暗的外观变化,都是引人注目的。配方设计者有各种各样的金属颜料可供选择,以达到他们所追求的美观效果,本文还介绍了另一种修饰外观的方法。
有机聚甲基脲消光剂可单独或与硅基消光剂配合使用,用于降低工业涂料和罩光油的光泽。与其他消光剂相比,它们是惰性的,用于涂层具有更强的耐磨性和较低的增稠性。使用这些类型的聚甲基脲消光剂,会从两个方面影响含金属颜料的涂料的美观:它会降低折光指数,增加“闪光”效果。
实验
采用由热固性丙烯酸树脂和来自Silberline公司的20微米铝银颜料组成的溶剂型涂料作为基础配方,在配方制备时选用了含有5%、10%和15%(铝粉颜料固体重量百分比)的6微米D50的聚甲基脲消光剂(该消光剂来自Huber工程材料公司的Pergopak®M4有机消光剂)。使用自动喷枪在金属板上喷涂金属底漆,将膜厚控制在0.6-0.8 mils之间,并在250°F下固化25分钟。然后将膜厚2 mils的透明丙烯酸面漆喷涂到底漆上,在250°F烘箱中干燥30分钟。
用X-Rite多角度分光光度计对L值(亮度读数)以五个不同角度进行测量(L值越高,外观越亮/越白)。
结论
对比度/折光指数
表1显示了使用X-Rite颜色仪器在15°、25°、45°、75°和110°角度下的样板涂层的L值读数。在转动样板时显示,铝粉颜料在角度变化时会显示由明亮的金属外观到深色金属外观的变化。这就是所谓的动态色或运动色,以折光指数来计算。
表中有两个折光指数读数:
• 折光指数A计算了25°、45°和75°角度的测量值,其计算公式为折光指数=(2.69*((L25L75)^1.11))/(L45^0.86)。
• 折光指数B计算了15°、45°和110°角度的测量值,其计算公式为折光指数=(2.69*((l15l110)^1.11))/(l45^0.86)。(^1.11-表示提升到1.11的功率)
如果配方设计者需要降低最亮和最暗角度之间的对比度(折光指数),则添加聚甲基脲消光剂可起到这个作用,它可以降低最亮明度值,并提高最暗明度值。
在15°、45°和75°角用BYK MAC多角测色仪测量闪光指数(Si)和闪光面积(Sa),也测量了颗粒度。表2显示,与不含Pergopak消光剂的铝粉样板相比,添加了Pergopak有机消光剂的涂层可增加闪光指数、闪光面积和颗粒度。
观察
• 聚甲基脲消光剂的添加率似乎与折光指数的降低呈线性关系。
• 除了折光指数的降低外,与相比较的样品对比,含有聚甲基脲助剂的样品具有更高的闪光度和颗粒度。
•作者认为颗粒度的增加进一步证明聚甲基脲扰乱了铝粉的定向,从而显示出较高的闪光度和较低的折光指数。
结论
添加聚甲基脲消光助剂可降低折光指数。在转动样板时显示,铝粉颜料在角度变化时会显示由明亮的金属外观到深色金属外观的变化。如果客户发现折光指数的对比值过大,可以添加Pergopak有机消光剂,来降低高亮度值,并增加低亮度值,减少二者之间的差异。消光剂的添加也会改善涂料的闪光度和颗粒度,从而使其更美观。