原料对抛光腻子性能影响研究

毕春波 林建广

摘 要：采用QGM—65型三辊研磨机研磨法制备抛光腻子，采用单因素法分析了原料对抛光腻子性能的影响。

关键词：抛光腻子 粘接材料 填料 打磨性

中图分类号：TQ635 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01

1 实验部分

1.1 原料及仪器

原料：羟基丙烯酸树脂；固化剂；滑石粉；仪器：QGM—65型三辊研磨机

1.2 抛光腻子的制备

将粘结材料和无机填料按1∶1.5的配比准确称量后充分搅拌均匀，使抛光腻子具有较好和易性。然后转入QGM—65型三辊研磨机研磨两遍，使粘结材料和无机填料充分润湿分散。最后用腻子刮涂器将抛光腻子刮涂到马口铁板上，在室温放置。

1.3 样板的制作

首先按《漆膜一般制法》（GB1727-79）制备三块样板。

1.4 性能测试

1.4.1 附着力《漆膜附着力测定法》（GB1720-79）并采用划格法来测定腻子的附着力。

1.4.2 硬度硬度按（GB/T1732－93）涂膜硬度铅笔测定法。柔韧性按（GB/T1731－93）和（GB/T6742－86）来测定。

1.4.3 干燥性干燥时间按（GB1727－79）的压滤纸法来测定。

1.4.4 打磨性打磨性能按照《底漆、腻子打磨性测定法》（GB1770－79）。

2 分析与讨论

2.1 粘结材料类型对抛光腻子性能的影响

粘结材料附着力的测定结果如表1所示。

表1 树脂附着力的测定结果

树脂类型 附着力，级

羟基丙烯酸树脂 0

氟树脂 2

环氧树脂 0

由表1可知羟基丙烯酸树脂和环氧树脂附着力为0级，达到了最高级，羟基丙烯酸树脂和环氧树脂的附着力最好，氟树脂的附着力为2级。由实验结果可以看出羟基丙烯酸树脂和环氧树脂的附着力远比氟树脂的附着力好。DeBrugne.Mcleren等人在20世纪40年代末首先提出，他们认为：粘结力的主要来源是粘结体系的分子间作用力，分子间范德华力或氢键作用。根据吸附理论，若漆膜中极性基团的极性越大，数量越多，则对极性被粘物的粘结强度就越高。非极性漆膜与非极性被粘物之间由色散产生的粘结强度越小，极性漆膜与非极性被粘物或非极性漆膜与非极性被粘物之间由于不能产生足够的分子间力，所以粘结力差。用于合成树脂仿真幕墙系统中的抛光腻子的基材是柔性腻子，含有大量的羟基基团，是极性很强的基底。羟基丙烯酸树脂含有大量的不同基团，如环氧基、羟基、羧基等基团，与基材的分子间作用力强。氟树脂电负性大，分子间作用力强，但是接触面积小和其他分子吸附弱，所以羟基丙烯酸树脂的附着力比氟树脂的附着力要好。而环氧树脂分子结构中含有的醚基（－O－）和羟基（－OH）都是强极性基团，这些基团可以使环氧树脂分子与基材表面之间产生很强的粘结力。但是环氧树脂的内聚力强，硬度高，脆性大。这样会影响抛光腻子的打

磨性。

2.2 固化剂对抛光腻子性能的影响

2.2.1 固化剂的种类对抛光腻子硬度的影响表2数据表明芳香族异氰酸酯反应迅速，脂肪族异氰酸酯反应速度慢，但是芳香族类的固化剂耐候性差，主要用于底漆、中涂或室内用面漆；而脂肪族类的固化剂漆膜户外耐候性极好，主要用于面漆。另外，通过理论计算知道芳香族的固化剂用量是脂肪族的2倍，这样无形中会加大抛光腻子的成本，鉴于脂肪族类异氰酸酯也能满足抛光腻子的性能要求，所以本实验选用了脂肪族的固化剂六亚甲基二异氰酸酯

HDI。

表2 异氰酸酯转化百分率（%）

反应时间，min TDI HDI

5 90 23

30 99 79

90 100 99

2.2.2 固化剂的添加量对抛光腻子干燥时间的影响表3表明实际应用上固化剂的添加量为抛光腻子用量的5%最佳，固化剂添加量高，交联密度增大，硬度提高，脆性增强，防水性好，同时也带来开裂隐患；固化剂添加量越小，柔韧性就越好，透气性有所改观，但硬度会降低。不管固化剂的添加量是过少还是过多都会影响抛光腻子干燥时间、柔韧性及硬度。

2.3 无机填料用量对抛光腻子性能的影响

无机填料添加量不但影响抛光腻子的打磨性能，而且影响抛光腻子的附着力，所以在确定钛白粉的添加量时需要同时考虑这两个性能指标。

不同用量钛白粉对抛光腻子附着力的影响结果如表4所示。

表3 固化剂的用量对油性抛光腻子干燥时间的影响

固化剂，% 实际干燥

时间，h 表面干燥时间，h 硬度 柔韧性

4 25 2.2 HB 好

5 22 1.4 H 好

6 18 1.2 2H 较好

表4 钛白粉不同含量附着力的测定结果

钛白粉的含量（%） 附着力

55.6 1

59.3 1

62.5 2

65.3 3

填料的用量对抛光腻子的性能影响很大，特别对打磨性、刮涂性、硬度影响更大，无机填料的添加量直接关系到抛光腻子的打磨性，腻子的打磨性不单是打磨后光滑平整的表面现象来评述，同时还要打磨时粉料易磨下来，又不费力来评定，所以打磨性除了与树脂、粉料品种有关外还与粉料的添加量有关。

3 结语

研究发现：抛光腻子中的粘结材料通过考察附着力指标应选择极性强的树脂，粘结材料选用了羟基丙烯酸树脂；抛光腻子的固化与固化剂的种类和添加量有关，固化剂添加量越多，抛光腻子膜就越硬越脆，打磨性能就越差；固化剂添加量越少，抛光腻子膜就越软，越难打磨，固化剂的添加量为抛光腻子的5%；打磨性能与无机填料添加量是成正比的，但又与附着力成反比，钛白粉的量控制在最佳量。