微信扫一扫,关注普利凯公众号
弹窗联系表单
文件下载联系表单

环保型MMP替代PMA的应用测试系列报告(四):涂料应用性能对比

实验目的及条件

将MMP和PMA配置成稀释剂并喷板,同时将二者作为溶剂在涂料配方中实际应用。测试相关性能数据,对比二者在应用中的优劣。

实验数据分析

配置稀释剂样品

取 4 个 500ml 样品瓶分装配制好的4款稀释剂,并分别标记稀释剂样品为 01#、02#、03#和04#,具体数据如下表:

组分01#(g)02#(g)03#(g)04#(g)
乙酸乙酯30303030
异丙醇20202020
甲苯110110110110
MMP0152540
PMA4025150
合计200200200200

表1 稀释剂样品

实验1:对比测试不同稀释剂在PU面漆中的性能表现

将自配的 4 种稀释剂和外购的 PU 漆专用稀释剂调配到合适的施工粘度进行喷板,对比各稀释剂板效,具体数据如下表:

01#02#03#04#外购
PU漆:稀释剂5:15:15:15:15:1
施工粘度(s)涂四杯14.0114.0214.0114.0114.02
表干时间min113112112111110
实干时间h242423.523.523
流平(0-10)1010101010
铅笔硬度2B2B2B2B2B
光泽60°138141139140128

表2 不同稀释剂在PU面漆中的性能表现

通过表2的对比数据可以发现,MMP 制成的PU 面漆稀释剂表干挥发速度比 PMA 略快(表干时间更短),光泽度更高,其它性能相当。

实验2:对比测试不同稀释剂在硝基面漆中的性能表现

将自配的4种稀释剂和外购的硝基漆专用稀释剂调配到合适的施工粘度进行喷板,对比各稀释剂板效,具体数据如下表:

01#02#03#04#外购
硝基漆:稀释剂1:21:21:21:21:2
施工粘度(s)涂四杯14.0514.0314.0514.0414.02
表干时间min54432
实干时间min1818161615
流平(0-10)1010101010
铅笔硬度2H2H2H2H2H
光泽60°146165157168126

表3 不同稀释剂在硝基面漆中的性能表现

通过表3的对比数据可以发现,MMP 制成的硝基漆稀释剂表干挥发速度比 PMA 略快(表干时间更短),溶解力略强(粘度越低表示溶解能力越强),光泽度更高,其它性能相当。

实验3:对比测试不同稀释剂在丙烯酸面漆中的性能表现

将自配的4种稀释剂和外购的丙烯酸漆专用稀释剂调配到合适的施工粘度进行喷板,对比各稀释剂板效,具体数据如下表:

01#02#03#04#外购
丙烯酸漆:稀释剂5:35:35:35:35:3
施工粘度(s)涂四杯14.1014.1314.1514.1414.12
表干时间min110110100101122
实干时间h2425252425
流平(0-10)1010101010
铅笔硬度3B3B3B3B3B
光泽60°130135136141129

表4 不同稀释剂在丙烯酸面漆中的性能表现

通过表4的对比数据可以发现,MMP 制成丙烯酸漆稀释剂表干挥发速度比 PMA 略快(表干时间更短),光泽度更高,其它性能相当。

实验4:对比测试MMP型与PMA型家电磁漆的性能表现

配方重量g
聚酯树脂220.1
二氧化钛317.6
有机硅表面活性剂5.8
交联剂49.2
PMA 或 MMP15.0
在高速分散机中分散
聚酯树脂154.2
交联剂58.2
催化剂7.5
PMA 或 MMP225

表5 不同稀释剂在丙烯酸面漆中的性能表现

性能结果PMAMMP
粘度(涂四杯/s)开始3838
50℃,2周3038
储存稳定性50℃,2周(得分10-0)液体分离66
沉积910
易再分散88
固化(甲乙酮擦两次)540600
流平(得分10- 0)1010
光泽(60°)7578
白度(4B-3G)78.278.8
附着力100100
铅笔硬度HBHB
抗冲击力(正冲,N・cm)160+160+
耐水性,5周
(得分10-0)
起泡1010
变色1010
光泽变化1010
硬度1010
耐二甲苯72h鼓起鼓起
耐酸性(10%盐酸3h)(得分10-0)起泡33

表6 MMP型与PMA型家电磁漆的性能表现

通过表5和表6的对比数据可以发现,MMP 与 PMA 在家电磁漆中的使用性能较为接近,其中MMP组的固化、光泽度数据更高一些。

实验结论

  1. MMP和PMA所配制的不同稀释剂在PU面漆、硝基面漆、丙烯酸面漆中的整体性能表现较为接近,但MMP组相较于PMA组的表干挥发速度略快,光泽度更高。
  2. MMP 与 PMA 在家电磁漆中的使用性能较为接近,其中MMP组的固化、光泽度数据更高一些。

系列实验总结

我们通过MMP和PMA的系列性能测试得到以下结论:

  1. 不论是纯溶剂还是作为混合稀释剂 MMP 和 PMA 其挥发速率都较为相近;
  2. MMP对硝化棉、醇酸树脂、丙烯酸树脂的溶解能力强于 PMA;
  3. MMP在水中的溶解度远高于PMA;
  4. MMP对于非极性溶剂的耐受力远强于PMA;
  5. 同样温度条件下,PMA与MMP热稳定性基本相同;
  6. 加水至饱和状态下的MMP和PMA均能抑制水解;在不饱和状态下(加入 4%的水),MMP比PMA酸值变化小,稳定性更好;
  7. MMP和PMA所配制的不同稀释剂在PU面漆、硝基面漆、丙烯酸面漆中的整体性能表现较为接近,但MMP组相较于PMA组的表干挥发速度略快,光泽度更高。
  8. MMP 与 PMA 在家电磁漆中的使用性能较为接近,其中MMP组的固化、光泽度数据更高一些。

综上,我们可以得出以下结论:MMP在与 PMA的系列比较测试中,其作为溶剂的各方面性能和在涂料中的实际应用效果皆不逊色,并且在许多方面还要略胜一筹。MMP 有比 PMA 更高的溶解性和容忍度,故可以降低真溶剂用量并增加更多低成本体积溶剂的使用,进而降低溶剂总成本。因此 MMP作为新型环保溶剂,完全可在涂料中替代常用的 PMA。

相关知识

溶剂广泛应用于涂料油墨行业,起到将涂料中的许多成分如活性组分、聚合物树脂、颜料等进行溶解作用,便于涂料容易运输和施工应用。由于溶剂在涂料成膜过程中逸出进入大气污染环境,目前全世界对涂料行业溶剂的排放实施越来越严格的环保限制和法规要求,从而减少挥发性有机化合物(VOC)向大气中的释放。因此开发具有更强溶解能力和低毒无毒的新型溶剂,从而在整体上减少溶剂用量的压力越来越大。

醇醚类和醇醚酯类含氧溶剂,相对于传统的单一酯类或醚类溶剂,通常具有更高的溶解性。因为该类型溶剂将醚与醇二者或醚与酯二者的溶解特性结合起来,具有更多适用性。丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)就是一个优异的醚酯类溶剂,己经广泛在涂料油墨行业应用。随着研发的深入,现在又开发出了能够替代(PMA)的更优异的 3-甲氧基丙酸甲酯(MMP)。本实验将 3-甲氧基丙酸甲酯(MMP)与丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的各项特性以及在涂料应用中进行对比研究并分析。

了解更多功能溶剂相关信息,请点击普利凯MMP溶剂