摘 要:本文以高性能铁路客车为研究对象,首先探讨了此客车抛光剂的含羧基长链烷基硅氧烷分散体及功能性复配蜡乳液的制备,剖析了特殊添加剂的可选择性;最后探讨了抛光剂的主要工艺技术。此抛光剂有着比较低的VOC含量,而且触感性能、观感好,抗污性优良,因而有着良好的应用价值。
关键词:铁路客车;高性能;抛光剂
当前,我国运输产业已步入快速、优质化发展轨道,伴随各类高性能铁路客车的广泛使用,设计者及广大消费者对其外观提出了更多且更为严格的要求,这给铁路客车配套产业的发展,带来了发展机遇与挑战。现阶段,铁路客车的保养、维护领域已经成为一个较新型的行业,铁路客车车身表面涂层不仅赋予了其良好的防护性能,而且还给予了其漂亮的外观,此外,还有助于其使用寿命的延长以及使用价值的提升。因此,做好铁路客车漆面抛光工作,意义重大。本文结合现实情况,以高性能铁路客车为对象,就其抛光剂技术应用作一剖析。
1.试验部分
1.1原料与器材
甲基二甲氧基十二烷基硅烷、八甲基环四硅氧烷、α-烯烃及γ-丙氨基甲基二乙氧基硅烷;增稠剂、消泡剂与润湿剂(德国BYK);氯铂酸-异丙醇(广州市尚国化工有限公司);BYKAG-4446型光泽仪(深圳市时代之峰科技有限公司);BL-2000A型精密电子天平。
1.2制备含羧基长链烷基硅氧烷分散体
将11kgα-烯烃(预处理)投入到磁力旋转搅拌反应釜当中,基于氮气的持续保护下,进行相应加热,温度固定在80℃,然后将11kg高含氢硅油以一种缓慢速度加入(1小时),在添加时,如果温度升高至112℃,那么此时,将氯铂酸-异丙醇溶液(Pt类催化剂)加入,后继续对反应混合物进行加热,使其温度达到120℃,且进行保温反应,时间控制在14小时;完成反应后,进行减压、蒸馏,将那些没有反应的α-烯烃去除掉,并用活性炭对其实施吸附处理,将其中残留的氯铂酸-异丙醇溶液给吸附出来,最终便能从中获得含长链烷基硅氧烷组分A。
将1kgγ-丙氨基甲基二乙氧基硅烷、15kg八甲基环四硅氧烷、5kg甲基二甲氧基十二烷基硅烷及0.05kg催化剂加入到反应釜当中(装有回流冷凝管、温度计与搅拌器),用导热油进行加热处理,并对混合物体系温度进行相应控制,使其维持在100℃;把三甲基环三硅氧烷(28kg)以缓慢速度(1消失)加入到体系中,充分搅拌,使其能够充分反应。然后对体系进行升温,使其温度达到139℃,并使其处于回流状态(时间为1小时),对催化剂进行分解,减压将低沸物抽去,最后降温到69℃,加入马来酸酐,反应1小时,最终便能得到羧基硅组分B。
在组分A中,将组分B以一种缓慢速度加入,且将乳化剂加入,充分搅拌,一边搅拌一边将去离子水加入,使其能够在水相当中均匀分散,最终便能的含羧基长链烷基硅氧烷分散体。
1.3制备功能性复配蜡乳液
分别取微晶蜡、硬蜡,以最合适比例进行添加,先将乳化剂加入,用于实现油水两相相应表面张力的降低,并且使蜡能够在水中均匀分布;利用乳化剂自身所具有的定性吸附作用,基于机械外力的持续作用与影响下,形成比较均匀且高效的乳化液。其配方为巴西棕榈蜡8%,液体石蜡25%,蜂蜡7%,乳化剂8%,水52%。
2.结果与讨论
2.1选择润湿剂
需要强调的是,因水的表面有着比较高的张力,通常可达72mN/m,因此,在使用抛光剂时,需要首先采取有效措施,将水的表面张力降低,这样才能使其润湿漆膜;优质的润湿能够时抛光剂保持长时间的附着状态,此乃获得良好漆膜保护的重要保障。针对改性聚二甲基硅氧烷而言,其实为一种比较常见且多用的润湿剂,由于其用量比较小,因此,其在降低表面张力方面,有着比较高的效率,而且还有着比较好的体系相容性,气泡少。
2.2选择消泡剂
在实际生产中,如果泡沫较多,那么会对操作带来直接影响;此外,在实际使用中,如果存在比较多的气泡,那么会使抛光难度增加,而且还容易出现缺陷,对外观造成损伤,对抛光剂下层漆膜长期性耐候及耐水造成各种不利影响。所以,选择合适的消泡剂尤为必要。高质量的消泡剂不仅具有破泡的作用,而且还有抑泡的效果;此外,优质的消泡剂的消泡能力也比较持久;当对抛光剂进行长时间储存后,由于其会吸附一些润湿剂,受此影响,虽然其在水中的相容性、分散性得到提升,但消泡能力却随之降低。
2.3选择抗冻剂
在抛光剂当中,因存在大量的水,因此,如果处于冬季或温度较低的地方,抛光剂会出现凝固情况;对此,加入适量抗冻剂十分必要。因水与乙二醇所形成的溶液有较低的冰点,而且凝点也比较低,所以,可将其作为防冻液。
3.试验验证
在实验前,取优选特殊添加剂、功能性复配蜡乳液及含羧基长链烷基硅氧烷分散体,制作本研究的基本配方,即含羧基长链烷基硅氧烷分散体4.5%、功能性复配蜡乳化液24.5%、增稠剂0.5%、乙二醇2.0%、消泡剂0.5%、润湿剂0.5%、三乙醇胺0.4%、功能助劑1.5%、水64.0%,其他1.6%。当将高性能抛光剂制备好之后,依据铁路客车涂料常规检测方法,进行其性能指标的测定,最终得知,此抛光剂有着良好性能指标,能够满足铁路客车需要。
4.结语
综上,经试验所制备的高性能铁路客车用抛光剂,其抗污性好,高光泽度,而且在触感性能及观感上也比较突出。另外,此产品没有添加研磨介质,所以不会由于氧化分解、磨损而发生变质情况;在进行抛光时,分散比较均匀,因而可得到优质的光泽度保护层。
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作者简介:
朱广旭,出生年月:(1987.12.20),性别:男,民族:汉族,籍贯:吉林长春,当前职务:工人,当前职称:技师,学历:大专.