含有大T-面积碳制品的涂料组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种含有液体漆料及ｔ－面积大于或等于４００ｍ↑［２］／ｇ的碳制品的涂料组合物。另外，本发明专利技术还公开了一种含有液体漆料及ｔ－面积大于或等于３５０ｍ↑［２］／ｇ的改性碳制品的涂料组合物，其中所述改性碳制品包括附着有至少一个有机基团的碳制品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含有大T-面积碳制品的涂料组合物                        
本专利技术涉及一种含有液体漆料及具有大于或等于400m2/g的t-面积的碳制品的涂料组合物。本专利技术进一步涉及一种含有液体漆料及具有大于或等于350m2/g的t-面积的改性碳制品的涂料组合物。                        
技术介绍
涂料组合物用于多种表面的装饰、防护及功能处理。这些表面包括线圈、金属、仪表、家具、硬质纤维板、木材和胶合板、船舶、维护表面、汽车、罐头和纸板。某些涂料如海底管线上的那些涂料是用于防护目的的。其他诸如汽车外部涂料起到装饰和防护的双重目的。另一些涂料提供对船甲板或轿车座位的摩擦控制。某些涂料控制污染船底，其他涂料保护罐头中的食物和饮料。硅片、印刷电路板、输送信号的导波纤维上的涂料，以及录像带和计算机磁盘上的磁性涂料属于涂料在所谓高科技上的应用。表面涂料组合物通常或多或少地为三种基本成分的粘性液体：成膜物质或该物质的混合物称为粘合剂，颜料或颜料的混合物，以及挥发性液体。粘合剂与挥发性液体的混合物称为漆料。漆料可为溶液形式或细粘合剂颗粒在非溶剂中的分散体。颜料为分散于漆料中的并在最终薄膜中分布于整个粘合剂中的微细不溶性固体颗粒。表面活性剂也可被加入并代表性地用作颜料分散剂。水性涂料组合物的成分及制备方法进一步公开于“聚合物、科学和工程简明大全”，p160～171(1990)中，这里作为参考引入。涂料组合物中的颜料提供不透明性及色彩。颜料的用量和类型控制着某些特性如最终薄膜的光泽度并对其机械性能产生重要影响。一些颜料甚至抑制侵蚀。而且，颜料影响涂料的粘度并提高其使用性能。碳制品和，特别是，炭黑，是涂料应用中使用的普通颜料。涂料组合物中碳制品的一个重要的可变性能是由表面积决定的。在该技术中已知，涂料组合物中碳制品的表面积越大，最终涂料的色彩性能越好(见，例如，卡伯特公司技术报告S-140题目为“Black Pearls1400，Monarch-->1400：Superior High Color Carbon Blacks”)。表面积，其相反地涉及颗粒尺寸，已知会影响某些性能如光泽度、黑度和蓝色调。表面积有几种不同的测量方法。一种普遍的技术是测量可被吸收到碳表面上的探针材料的用量。典型的探针分子为氮(已知的BET方法)，碘，和十六烷基三甲基色氨酸铵溴化物(CTAB)。不同的探针分子得到不同的表面积值并能反映出碳表面的不同方面。例如，CTAB和碘表面是由碳表面的化学性决定的。相同颗粒尺寸的两种炭黑如果它们的表面化学性不同的话可以具有非常不同的CTAB和碘值。同样地，BET表面积是由颜料的多孔性决定的。炭表面通常有孔。因此一种颜料的整个表面积(通过BET方法测量的)为其内表面积(从孔内)和其外表面之和。这样，两种颜料由于其孔隙率而其具有非常不同的BET表面积，也可具有相同的颗粒尺寸。t-表面(也称作统计厚度表面积，或STSA)仅仅是碳制品的外表面积测量值，并通过从BET值中减去孔隙率值进行计算。结果，碳制品的t-面积总是小于BET值。如上所述，涂料供应商的一个目的是提供一种具有最佳全面色彩性能的涂料。通常，较小颗粒的颜料能够理想地得到这些效果。然而，较小颗粒尺寸(较大表面积)的颜料也会导致涂料组合物粘度的提高。而且，可能更重要地是，颜料的颗粒尺寸和表面积会影响其在涂料组合物中的可分散性。在生产涂料时，理想的是以某种方式分散颜料以获得一种稳定的分散，即使不是全部，大部分的颜料颗粒也分散到了各个颗粒中。颜料分散的机理包括润湿、分离和稳定。已知颜料的表面积越大，颜料的润湿以及在用于涂料组合物的漆料中的分散就会越困难。较差的颜料分散会导致涂料性能的恶化。分散稳定性也会受到损害。大表面积的颜料经常需要高能加工方法(例如研磨)来获得稳定的分散以及较好的色彩性能。由于这些原因，商业上可用的用于高色彩涂料应用的颜料被设计为在表面积、分散质量以及稳定性方面提供最佳折衷性。一种制备具有改良特性的涂料组合物的方法在美国专利号5,672,198和5,713,988中有所描述，它们一并全部作为参考引入，其公开了水性及非水性油墨和含有改性碳制品(具有附着的有机基团)的涂料。而前述组合物可生产出优质涂料，其保持了对于具有高色彩性能和良好的全面应用及机械性能的改良组合物的需要。-->                        附图说明图1是一种类型的反应器的部分示意图，它可以用于生产在本专利技术的涂料组合物中使用的大t-面积碳制品。                        
技术实现思路
本专利技术涉及一种含有液体漆料及t-面积大于或等于400m2/g的碳制品的涂料组合物。该液体漆料可为水性或非水性漆料。本专利技术还涉及一种含有液体漆料及t-面积大于或等于350m2/g的改性碳制品的涂料组合物，其中该改性碳制品包括附着有至少一个机基团的碳制品。该液体漆料可为水性或非水性液体漆料。应当理解，前面的概述和下面的详述只是示例性和解释性的，其目的是为所要求的本专利技术提供进一步的说明。                       具体实施方式本专利技术涉及一种含有液体漆料及具有特殊t-面积碳制品的涂料组合物。大体上，如前所述，一种涂料组合物含有一种分散在溶剂中的颜料和粘合剂或树脂(漆料)。用于本专利技术的涂料组合物的漆料可以为水性漆料或非水性漆料。这样，最终得到的组合物可以为水性涂料组合物或非水性涂料组合物。该漆料的组合物可以根据最终涂料的状态及需要而变化。例如，树脂的含量可以在大约70～100％之间变化。用于本专利技术的水性及非水性涂料组合物的树脂或粘合剂的实例包括，但不局限于，丙烯酸、醇酸、聚氨酯、环氧和纤维素树脂。溶剂含量可在大约0～80％之间变化。非水性溶剂的实例包括芳烃、脂肪族烃、醇、多元醇、酮、酯等等。漆料也可以含有任意添加剂用来提高某些性能，例如粘度、流平性和干燥时间。实例包括助溶剂(特别是，水性涂料的水溶性溶剂)、表面活性剂、和填料例如粘土、滑石、二氧化硅和碳酸盐。另外，也可以加入助流剂、流平助剂以及杀生物剂。在一个实施例中，本专利技术的涂料组合物含有一种具有大于或等于400m2/g的t-面积的碳制品。如前所述，t-面积(也称之为统计厚度表面积，-->或STSA)是使用氮作为探针材料所测量的碳制品的外表面积。因此，t-面积是BET表面积减去孔隙率。优选地，本专利技术的涂料组合物的碳制品具有的t-面积在400～600m2/g之间，更优选在400～500m2/g之间。尽管任何具有大于或等于400m2/g的t-面积的碳制品都可用于本专利技术的涂料组合物中，但是优选使用那些进一步具有规定DBPA(邻苯二甲酸二丁酯吸收)值的碳制品。DBPA是对碳制品结构或分支的测量值。结构越大，通常，碳制品的可分散性就越好。然而，结构越大，涂料组合物的粘度也就越高。而且，较大的结构通常导致较差的色彩性能-较差的光泽度及黑度。因此，优选用于本专利技术涂料组合物中的碳制品具有的DBPA值在60～150cc/100g之间。更优选在80～120cc/100g之间。适用的碳制品的实例包括，但不局限于，石墨、炭黑、玻璃碳、碳纤维、活性炭和活性碳。碳可以为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有液体漆料及ｔ－面积大于或等于４００ｍ↑［２］／ｇ的碳制品的涂料组合物。

【技术特征摘要】
US 2001-4-27 09/844,9401.一种含有液体漆料及t-面积大于或等于400m2/g的碳制品的涂料组合物。2.权利要求1的涂料组合物，其中该液体漆料为水性漆料。3.权利要求1的涂料组合物，其中该液体漆料为非水性漆料。4.权利要求1的涂料组合物，其中该碳制品为炭黑。5.权利要求1的涂料组合物，其中该碳制品的t-面积为400～600m2/g。6.权利要求5的涂料组合物，其中该碳制品的t-面积为400～500m2/g。7.权利要求1的涂料组合物，其中该碳制品还具有60～150cc/100g的DBPA。8.权利要求7的涂料组合物，其中该碳制品还具有80～120cc/100g的DBPA。9.权利要求1的涂料组合物，其中该碳制品为氧化炭黑。10.一种含有液体漆料及t-面积大于或等于350m2/g的改性碳制品的涂料组合物，其中该改性碳制品包括附着有至少一个有机基团的碳制品。11.权利要求10的涂料组合物，其中该液体漆料为水性漆料。12.权利要求10的涂料组合物，其中该液体漆料为非水性漆料。13.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰H古延，托马斯E麦克埃尔韦恩，小塞缪尔N希尔兹，约翰F内格尔，戴维D史密斯，詹米尔梅纳什，
申请(专利权)人：卡伯特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]