Введение
Нефтяная смола C9 широко используется в качестве модифицирующей смолы в промышленных покрытиях, где ее вклад в улучшение блеска является ключевым фактором для разработчиков рецептур. В этой статье рассматриваются характеристики глянца систем смол C9, включая влияние химического состава смол, совместимости и условий применения, а также сравниваются их характеристики с другими распространенными типами углеводородных смол.
Нефтяная смола C9представляет собой термопластическую углеводородную смолу, полученную из фракции С9, получаемой при термическом крекинге нефтяного сырья. Он широко используется в различных отраслях промышленности, особенно в покрытиях в качестве высокоэффективной модифицирующей смолы. При разработке покрытий зеркальный блеск является важнейшим показателем производительности, который напрямую влияет как на визуальное качество, так и на свойства поверхности конечного продукта.
Что такое блеск в покрытиях?
Глянец покрытий означает долю падающего света, который зеркально отражается от поверхности пленки.[1] Глянцевое покрытие отражает большую часть света под равным углом к падающему лучу, придавая ему яркий зеркальный вид. Напротив, низкоглянцевое или матовое покрытие рассеивает свет в нескольких направлениях из-за шероховатости поверхности, что приводит к более приглушенному результату. С технической точки зрения блеск количественно измеряется с помощью блескомера как процент отраженного света под определенными углами (обычно 20°, 60° или 85°) относительно сертифицированного эталонного стандарта черного стекла.[1]
Глянцевые свойства нефтяной смолы C9 в покрытиях
Высокий потенциал блеска
Одной из ключевых характеристик нефтяной смолы C9 является ее способность значительно улучшать блеск пленки при включении в подходящие связующие системы.[2] При добавлении в состав покрытия он снижает вязкость раствора, улучшает смачивание пигмента и подложки, а также способствует эффективному выравниванию поверхности во время формирования пленки. Более гладкая поверхность пленки уменьшает рассеяние на микронеровностях и максимизирует зеркальное отражение. Например, в промышленных грунтовках, верхних слоях на алкидной основе и защитных красках нефтяная смола C9 помогает покрытию достичь глубокого и насыщенного блеска, одновременно улучшая текучесть поверхности, гидрофобные свойства и влагостойкость.
Техническое примечание:Для применений, требующих прозрачности цвета воды или повышенной устойчивости цвета на открытом воздухе, гидрогенизированные смолы C9 служат альтернативой премиум-класса, обеспечивая повышенную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и сохраняя при этом превосходную способность придавать блеск.
Сохранение блеска
Сохранение блеска с течением времени является еще одним важным показателем долговечности. Стандартные ароматические нефтяные смолы C9 обеспечивают хорошую химическую и водостойкость при внутреннем применении и промышленных грунтовках.[2] Однако, поскольку ароматические кольцевые структуры с остаточной ненасыщенностью склонны к фотоокислению и пожелтению под воздействием УФ-излучения, составы, требующие строгой светостойкости и максимального сохранения наружного блеска, такие как светлые архитектурные верхние покрытия или высокопрочные инфраструктурные отделочные материалы, обычно изготавливаются с гидрированными марками C9. Для антикоррозионных грунтовок, промежуточных слоев или промышленных систем темного цвета стандартные ароматические смолы C9 остаются жизнеспособным и экономически эффективным решением для воздействия на открытом воздухе.
Совместимость и блеск
Совместимость нефтяной смолы C9 и других связующих компонентов играет решающую роль в определении конечного блеска пленки.[3] Нефтяная смола C9 демонстрирует превосходную смешиваемость со многими распространенными связующими для покрытий, включая алкидные смолы, эпоксидные смолы и фенольные системы, благодаря схожим ароматическим структурам и соответствующим параметрам растворимости.[2] При правильном смешивании он образует однородную однофазную пленку с однородной микроструктурой, эффективно предотвращая разделение фаз, вызывающее помутнение или снижение блеска. Например, в промышленных полиэфирных или алкидных эмалях нефтяная смола C9 легко интегрируется в полимерную матрицу, обеспечивая высокий зеркальный блеск, улучшенную адгезию пленки и улучшенный внешний вид поверхности.[3]
Сравнение с другими смолами
Сравнение нефтяной смолы C9 с другими углеводородными смолами дает ценную информацию для выбора рецептуры:
Сополимер углеводородной смолы C5/C9:Сополимерные смолы C5/C9 сочетают в себе алифатическую и ароматическую структуры. В то время как фракция C5 способствует гибкости и специфической липкости, фракция C9 улучшает блеск, твердость пленки и совместимость с полярными смолами. В зависимости от соотношения мономеров сополимеры имеют сбалансированный профиль; однако для промышленных покрытий, где требуются высокий глянец, твердость и химическая стойкость, нефтяная смола C9 сохраняет явные преимущества.
Алифатическая смола C5:Алифатические смолы C5 известны своим слабым запахом, светлым цветом и хорошей адгезией к неполярным подложкам. Однако с точки зрения улучшения глянца в системах полярных покрытий нефтяная смола C9 значительно превосходит смолу C5. Из-за своей алифатической структуры смола C5 обладает ограниченной растворимостью и совместимостью со связующими веществами, богатыми ароматическими веществами, такими как алкиды и эпоксидные смолы. Это несоответствие часто приводит к микрофазовому расслоению во время высыхания пленки, что приводит к рассеиванию света и снижению блеска.[3]
Гидрированная смола DCPD:Гидрогенизированная смола DCPD (дициклопентадиен) широко используется в покрытиях премиум-класса благодаря своей превосходной атмосферостойкости, термической стабильности и низкой начальной окраске. Хотя он обеспечивает высокий блеск и долговечность, его стоимость значительно выше. Для применений, где основным ограничением является долговременная устойчивость к атмосферным воздействиям на открытом воздухе, предпочтительна гидрированная смола DCPD; однако для достижения высокого глянца и барьерной защиты при оптимальных затратах нефтяная смола C9 остается весьма конкурентоспособным выбором.
Факторы, влияющие на блеск покрытий на основе нефтяной смолы C9
Молекулярный вес смолы и точка размягчения
Распределение молекулярной массы и соответствующая температура размягчения нефтяной смолы C9 напрямую влияют на блеск конечного покрытия.[2] Как правило, марки с более низкой молекулярной массой или более низкой температурой размягчения снижают вязкость раствора системы покрытия, способствуя быстрому устранению дефектов и эффективному выравниванию до отверждения пленки. Это позволяет жидкому покрытию образовывать плоскую поверхность с минимальными микродефектами, обеспечивая более высокий зеркальный блеск. Выбор марки C9 с оптимальной температурой размягчения является ключевым моментом при разработке индивидуальной рецептуры.
Толщина покрытия
Толщина сухой пленки (ТСП) является еще одним важным параметром. Недостаточная толщина пленки может не покрыть шероховатости подложки, препятствуя развитию полного зеркального отражения. И наоборот, слишком толстое покрытие может задерживать летучие растворители или вызывать провисание и шелушение поверхности, что приводит к деформации поверхности и потере блеска.[4] Определение оптимального диапазона толщины сухой пленки для рецептуры, модифицированной C9, имеет важное значение для достижения максимальных визуальных характеристик.
Условия подачи заявки
Параметры окружающей среды во время нанесения распылением или кистью, такие как температура окружающей среды, относительная влажность и поток воздуха, напрямую влияют на кинетику испарения растворителя и нарастание вязкости.[4] Высокая влажность во время высыхания пленки может вызвать конденсацию влаги (помутнение) или улавливание растворителя, что приводит к образованию микропустот на поверхности и снижению блеска. Поддержание контролируемых параметров нанесения и отверждения обеспечивает стабильное глянцевое покрытие.
Приложения, основанные на свойствах блеска
Промышленные и антикоррозионные покрытия
В секторе защитных и промышленных покрытий высоко ценятся усиление блеска и гидрофобные характеристики нефтяной смолы C9. В металлических защитных покрытиях, например, для тяжелого оборудования, стальных конструкций, обшивки контейнеров и компонентов автомобильного шасси, глянцевая отделка, модифицированная C9, обеспечивает привлекательный внешний вид, одновременно улучшая водоотталкивающие свойства и уменьшая поглощение влаги, что дополняет барьерные характеристики антикоррозионной грунтовочной системы.
Специальные декоративные и промышленные эмали
В промышленных эмалях, красках для пола и декоративной отделке дерева или металла нефтяная смола C9 широко используется для повышения первоначального блеска пленки, твердости поверхности и устойчивости к щелочам. В состав эмалей темных или средних тонов (или с использованием гидрогенизированных марок C9 для светлых оттенков) он обеспечивает прочную, гладкую, блестящую поверхность, что повышает рыночную стоимость готовой продукции.
Ограничения и соображения
Несмотря на то, что нефтяная смола C9 обладает значительными свойствами улучшения блеска, разработчикам рецептур следует учитывать следующие ограничения при разработке систем покрытий:
Цвет:Стандартные ароматические смолы C9 имеют свойственный цвет (обычно 6–10 по Гарднеру, в зависимости от конкретной марки и производственного процесса), что может ограничивать их использование в верхних покрытиях белого или светлого цвета. Для таких применений рекомендуются гидрированные марки C9.
Устойчивость к атмосферным воздействиям:Из-за присутствия ароматических хромофоров и ненасыщенных структур стандартные смолы C9 имеют ограниченную устойчивость к ультрафиолетовому излучению и не рекомендуются для наружной отделки светлых тонов без дополнительной защиты от ультрафиолета или гидрирования.[2]
Хрупкость при высокой нагрузке:При повышенном уровне добавления смола C9 может повысить хрупкость пленки. Разработчики рецептур должны оптимизировать соотношение смолы и связующего, чтобы сбалансировать усиление блеска и механическую гибкость.
Проверка конкретного состава:Глянцевая характеристика смолы C9 зависит от рецептуры. Перед коммерческим производством рекомендуется провести проверку в лабораторном масштабе для подтверждения совместимости, развития блеска и общих свойств пленки.
Для применений, где эти ограничения имеют решающее значение, более подходящей альтернативой могут стать гидрированные смолы C9 или другие специализированные углеводородные смолы.
Соответствие нормативным требованиям
Наши продукты из нефтяной смолы C9 соответствуют применимым нормам RoHS и REACH. Конкретную документацию о соответствии см. в TDS и SDS продукта.
Что касается норм по летучим органическим соединениям (ЛОС), наша продукция разработана с учетом соответствующих ограничений на летучие органические соединения, в том числе:
Китай:ГБ/Т 23986-2009
Евросоюз:Директива 2004/42/ЕС
Соединенные Штаты:Метод Агентства по охране окружающей среды 24
Разработчики рецептур должны проверять содержание ЛОС в окончательном покрытии на основе их конкретной рецептуры и условий нанесения, поскольку соответствие ЛОС определяется всей системой покрытия, а не отдельными сырьевыми материалами.
Заключение
Нефтяная смола C9Обладает значительными свойствами улучшения блеска покрытий, обеспечивая высокий первоначальный блеск, хорошую совместимость со связующими и экономичность. Независимо от того, является ли целью рецептуры защита от промышленной коррозии, высокопрочные напольные покрытия или защитные эмали, нефтяная смола C9 (и ее гидрированные варианты) представляет собой универсальный и эффективный вариант для достижения оптимального блеска и характеристик пленки.
Как и в случае с любой модифицирующей смолой, успешная рецептура требует учета совместимости, уровня добавления и требований конкретного применения. Милденберг и др. [2] обсуждают типичные уровни добавления углеводородных смол в рецептуры покрытий, причем заявленные диапазоны составляют 5–15% в зависимости от типа смолы и целевых свойств. Для смол C9 оптимальный уровень добавления следует определять на основе конкретной системы смол и требований к эксплуатационным характеристикам.
Для получения спецификаций продукции, паспортов технических данных (TDS), паспортов безопасности (SDS) или поддержки образцов свяжитесь с нашей технической командой, чтобы обсудить ваши требования и определить подходящую марку нефтяной смолы C9 для ваших нужд.
Ссылки
АСТМ Д523-14 (2018). Стандартный метод испытания зеркального блеска. ASTM International, Вест-Коншохокен, Пенсильвания.
Милденберг, Р.; Зандер, М.; Коллин Г. Углеводородные смолы; Wiley-VCH: Вайнхайм, 1997.
Мюллер, Б.; Пот, У. Составление покрытий: международный учебник, 2-е изд.; Vincentz Network: Ганновер, 2006 г.
Уикс, ZW; Джонс, ФН; Паппас, С.П. Органические покрытия: наука и технология, 3-е изд.; Wiley-Interscience: Хобокен, Нью-Джерси, 2007 г.