彈性手感涂料的簡(jiǎn)介及發(fā)展

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(1.河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院 ， 河南 鄭州 450042 ； 2.江蘇漢拓光學(xué)材料有限公司 ， 上海 200233)

彈性手感涂料的簡(jiǎn)介及發(fā)展

舒航1，王寶清2

(1.河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院 ， 河南 鄭州 450042 ； 2.江蘇漢拓光學(xué)材料有限公司 ， 上海 200233)

介紹了彈性手感涂料的定義、組成、特點(diǎn)和檢測(cè)方法，展望了未來的發(fā)展方向，指出與抗指改、抗靜電技術(shù)相接合，制備多功能涂料，具有廣闊的發(fā)展前景。

彈性手感涂料 ； 特點(diǎn) ； 發(fā)展

0 前言

彈性手感涂料又稱為手感漆、彈性漆、橡膠漆，在不同的應(yīng)用場(chǎng)合及產(chǎn)品上，也會(huì)有類膚漆、絨毛漆或皮革漆等名稱。通常涂覆在與人體直接接觸的物體表面，給人以柔和、滑爽的觸感，是當(dāng)今人們追求高質(zhì)量生活的時(shí)代產(chǎn)物，多用于如智能手表、平板電腦、觸屏手機(jī)等高檔生活用品以及汽車內(nèi)飾材料上[1]。

1 彈性手感涂料簡(jiǎn)介

自20世紀(jì)90年代Bayer科技公司將第一代柔感涂料推向市場(chǎng)開始，彈性手感涂料便迅速在涂料行業(yè)占得一席之地并不斷發(fā)展創(chuàng)新，如今已可見于社會(huì)生活的諸多場(chǎng)合。一般在工業(yè)應(yīng)用中，彈性手感涂料會(huì)進(jìn)行高度消光，相比傳統(tǒng)涂料，視覺效果柔和，更添高貴、精致、豪華感，更具有質(zhì)感和吸引力[2]。

彈性手感涂料同其他種類的涂料相比，最明顯的特征在于其特殊的手感，能夠給人們帶來愉悅舒適的體驗(yàn)。這種獨(dú)特的視覺高雅感和皮膚舒適感，在20世紀(jì)早期的柔感體系中，體現(xiàn)為類似皮膚或者是軟質(zhì)橡膠的彈性，而最近幾年，如天鵝絨般的絲滑干爽柔軟的質(zhì)感則更受人們的青睞。此外，柔感涂料還具有耐性好(耐溶劑、耐刮傷、耐腐蝕)、光澤低、品質(zhì)高及VOC少等優(yōu)點(diǎn)。

2 彈性手感涂料的配方組成

目前，市場(chǎng)上彈性手感涂料的配方主要成分一般由基體樹脂、消光粉、彈性粉、手感助劑、固化劑、催干劑、有機(jī)溶劑等組成[3-4]。其中對(duì)漆膜的手感起主要作用的成分是基體樹脂、手感助劑和彈性粉。在不同的體系配方中，成分會(huì)存在較大的差異。

3 彈性手感涂料的特點(diǎn)

3.1優(yōu)異的觸感

彈性手感涂料最主要的特點(diǎn)就在于其漆膜優(yōu)良的觸感上。柔感涂料漆膜的穿透深度要比普通的面漆高，用手去觸摸其柔軟的表面時(shí)，會(huì)有愉悅舒適的感覺。

3.2美觀、豪華的視覺效果

彈性手感涂料一般要經(jīng)過消光處理，制備啞光表面，形成柔和舒適的視覺效果，涂在家具、汽車內(nèi)飾及4C產(chǎn)品(Computer計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、Communication通訊產(chǎn)品、Consumer electronics數(shù)碼家電、COM網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品)上，顯得高端大氣、豪華精致，遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了傳統(tǒng)涂料的保護(hù)功能。

3.3綜合性能日益提高

自彈性手感涂料誕生以來，第一代產(chǎn)品的某些不足并未成為限制其發(fā)展的桎梏，相反，為了改善其綜合性能，研究成果層出不窮。彈性手感涂料發(fā)展到現(xiàn)在，除了優(yōu)異的手感，豪華美觀的視覺效果外，更成為在機(jī)械力學(xué)性能、熱性能、耐候性、耐化性等諸多方面具有優(yōu)異綜合性能的功能涂層。

4 彈性手感涂料獨(dú)特的檢測(cè)方法

由于彈性手感涂料出眾的彈性和經(jīng)過消光及手感處理的微觀粗糙的表面，使得傳統(tǒng)的擺桿硬度法不能很好地體現(xiàn)彈性手感涂料的柔軟度。目前尚未有通用的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彈性手感涂料的彈性觸感或者手感進(jìn)行表征，業(yè)界通用的方法有“手觸法”及日本科學(xué)家提出的“物理檢測(cè)法”[5]。

手觸法是目前常用的一種判斷柔軟度及舒適度的方法，在國(guó)內(nèi)廠商及消費(fèi)者中被廣泛應(yīng)用。該方法是通過手直接對(duì)彈性手感涂料表面進(jìn)行觸摸，憑自身感覺對(duì)涂層的手感進(jìn)行評(píng)級(jí)，一般來講從1級(jí)到5級(jí)代表著手感的提升。此法方便快捷，但是，缺少對(duì)應(yīng)的量化指標(biāo)，人為因素影響較大，只可作為粗略的定性判斷。

物理檢測(cè)法是日本的科學(xué)家提出的一種方法。該方法是將涂層的觸感詳細(xì)定義為粗滑感、軟硬感、冷熱感、干濕感等具體感覺的綜合。通過對(duì)大量人群的觸感記錄，分別對(duì)上述的四種感覺進(jìn)行評(píng)級(jí)后進(jìn)行回歸分析，得到量化后的手感指標(biāo)，最后分別乘以四種感覺的一個(gè)相關(guān)系數(shù)，即可得到彈性手感涂料的具體手感值。該方法較之手觸法將手感進(jìn)行了量化，得到的數(shù)據(jù)更為直觀詳細(xì)，但由于人群個(gè)人喜好及觸覺的差異性可能較大，該方法不排除仍具有較大誤差的可能性，且對(duì)手感、舒適度的界定仍需更深入地研究，才能作為支撐該檢測(cè)方法的科學(xué)依據(jù)。一些相關(guān)研究稱彈性手感涂料的手感與珀薩茲(Persoz)硬度有一定的相關(guān)性，具體的內(nèi)在聯(lián)系尚且有待進(jìn)一步地研究[6]。

5 彈性手感涂料的發(fā)展

市場(chǎng)上最早的彈性手感涂料樹脂的制備方法，是通過在聚合物主鏈中接入彈性的聚酯鏈段，從而獲得一定的彈性及手感。遺憾的是通過這種方法制備的柔感涂層耐水性及耐黃變性較差，無法滿足客戶的要求。此外，由于配方中三乙胺等有毒有害化學(xué)物質(zhì)的使用，使得該柔感體系在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域不堪考驗(yàn)。

2008—2009年，Bayer科技公司推出了新一代的柔感樹脂體系。該柔感樹脂體系由含羥基官能團(tuán)的分散體與多異氰酸酯反應(yīng)形成柔韌性類似于橡膠的涂層。此外，更是在配方中添加了相對(duì)分子質(zhì)量較高的、無反應(yīng)性官能團(tuán)的聚氨酯交聯(lián)體，該配方制備的手感涂層具有天鵝絨般柔軟并且干爽的手感，屬于二液型彈性手感涂料。Bayer科技公司的李金旗等[7-8]開發(fā)出的水性雙組分聚氨酯柔感漆，在達(dá)到柔感漆較好手感要求的同時(shí)，還具有環(huán)保、清潔等特點(diǎn)。湛新樹脂(Allnex)于2015年開發(fā)出了最新的UV固化彈性手感涂料解決方案，通過創(chuàng)新性的樹脂分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，巧妙地規(guī)避了丙烯酸雙鍵和交聯(lián)密度所帶來的鏈段剛性，創(chuàng)造出獨(dú)特的手感效果和綜合平衡的性能。

在國(guó)內(nèi)，深圳市天健涂料科技開發(fā)有限公司同樣開展了對(duì)彈性手感涂料的研究。該公司的產(chǎn)品主要是面向塑料基材，成功研制出了溶劑型雙組分聚氨酯柔感漆，這種漆涂層手感細(xì)膩滑爽，在塑料基材上附著力高，具有優(yōu)異的耐劃傷性及較強(qiáng)的耐化性[9]。

目前市場(chǎng)上彈性手感涂料的主流產(chǎn)品依然是雙組分溶劑型體系。主要有兩種：一種組分是帶有羥基的直鏈聚酯樹脂，或者是含羥基的有少許支鏈的改性聚酯樹脂；另一種組分則為帶有異氰酸根的多異氰酸酯類固化劑，如三聚HDI或者縮二脲型的異氰酸酯。受技術(shù)及成本限制，目前中國(guó)市場(chǎng)上的手感涂料體系中，光固化體系、水性體系、溶劑型單組份體系的彈性手感涂料均較為少見，但卻是今后的發(fā)展趨勢(shì)[10]。

6 結(jié)論

彈性手感涂料自面世以來，即成為廣受歡迎的新型功能涂層，隨著進(jìn)一步地深入研究及大眾審美、市場(chǎng)需求的變化，彈性手感涂料也經(jīng)歷著不斷的更新?lián)Q代，無論在舒適度還是物理機(jī)械性能等方面，均取得了較大的進(jìn)步。然而在環(huán)保、適用、美觀、價(jià)格等方面，彈性手感涂料市場(chǎng)仍然具有極大的發(fā)展空間，并可與抗指紋、防靜電等技術(shù)相結(jié)合，制備多功能性涂層，獲得更加廣泛的應(yīng)用。

[1] 張玉興,陳 斌,王木立,等.ABS用彈性手感涂料的研究[J].涂料技術(shù)與文摘,2013,34(12):27-29.

[2] 王寶清.UV固化型PCDL基聚氨酯丙烯酸酯功能涂料[D].無錫:江南大學(xué),2014.

[3] 王紅巖,陳月珍,丁幫勇,等.應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件的聚碳酸酯二醇(PCDL)柔感涂料[J].上海涂料,2009,28(10):1-4.

[4] 陳立貴.一種彈性手感漆的配方設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].化工中間體,2010(6):56-61.

[5] Zhou L,Bernard K.Development of soft feel coatings with waterborne polyurethanes[J].JCT Coatingstech,2005,2(15):54-60.

[6] 宋海珠.淺談彈性漆配方設(shè)計(jì)[A].中國(guó)化工學(xué)會(huì)(IESC)2006年年會(huì)[C].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006,464-466.

[7] Irle C, Mechtel M,李金旗,等.改進(jìn)型柔感涂料新生產(chǎn)工藝[J].涂料工業(yè),2009,39(2):48-49.

[8] 李金旗.用于汽車內(nèi)飾件的水性雙組分聚氨酯柔感涂料[J].電鍍與涂飾,2008,27(10):41-47.

[9] 周榮華,鐘素丹.應(yīng)用于塑料基材的溶劑型雙組分聚氨酯柔感涂料[J].電鍍與涂飾,2008,27(10):55-59.

[10] 周榮華.機(jī)殼外表面用彈性手感涂料的配方設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)涂料,2008,23(8):45-48.

青島能源所在石墨炔作為催化劑應(yīng)用研究中取得進(jìn)展

氧還原反應(yīng)作為燃料電池和金屬—空氣電池中的重要反應(yīng)過程，受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的氧還原反應(yīng)催化劑為鉑基催化劑，鉑價(jià)格昂貴，其成本超過燃料電池堆總成本的55%。近年來，科研人員制備了一系列的非貴金屬催化劑，替代貴金屬鉑。其中，碳基催化劑因具有低成本、高穩(wěn)定性、儲(chǔ)量豐富，以及較強(qiáng)的抗一氧化碳和甲醇性能，獲得關(guān)注。近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所新型能源碳素材料團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種氮摻雜的石墨炔材料，用作氧還原反應(yīng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。

石墨炔是一種新型碳材料，由炔鍵和苯環(huán)連接而成，具有特殊的sp雜化碳原子，已被報(bào)道在光催化、電催化以及生物方面均表現(xiàn)出優(yōu)異特性。新型能源碳素材料團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上，不斷深入理解石墨炔材料的電荷結(jié)構(gòu)，利用石墨炔材料獨(dú)特的炔鍵引起碳骨架中部分碳原子帶正電的特性，進(jìn)一步通過氮修飾，將石墨炔材料成功應(yīng)用于氧還原電催化反應(yīng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的氧還原催化性能。石墨炔中碳原子被氮取代后，其電荷結(jié)構(gòu)將被調(diào)控，與氮相鄰的碳原子表現(xiàn)出更強(qiáng)的正電性，可作為氧還原反應(yīng)的活性中心。由于石墨炔材料具有不同于常規(guī)碳材料(石墨烯、碳納米管、石墨、無定形碳等)的特殊sp雜化碳原子，氮原子可以通過取代sp雜化碳，得到新的氮摻雜方式，理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種新的摻雜方式可以有效提高碳材料的催化性能。所制得的氮取代的石墨炔材料的氧還原催化性能與商業(yè)碳載鉑催化劑相當(dāng)。該工作突破了當(dāng)前研究集中于sp和sp2雜化的碳材料的限制，顯示石墨炔在電催化材料和燃料電池中的巨大應(yīng)用前景，也為降低氧還原反應(yīng)中鉑等貴金屬催化劑高昂的成本和儲(chǔ)量有限的問題，提供了重要的解決途徑。

BriefIntroductionandDevelopmentofElasticHandFeelingCoatings

SHUHang1,WANGBaoqing2

(1.School of Chemical Engineering , Henan Vocational College of Applied Technology , Zhengzhou 450042 , China ; 2.Jiangsu Hantuo Optical-materials Co.Ltd , Shanghai 200233, China)

The definition,composition,characteristics and testing methods of elastic hand feeling coatings are introduced.The future direction of development is prospected.It points out that combine resitance to fingerprint and antistatic technology preparing multi-funtional coating.It has wide development prospects.

TQ63

A

1003-3467(2017)11-0017-03

Keywordselastic hand feeling coatings ; characteristics ; development

2017-08-07

舒 航(1986-)，男，助教，從事功能高分子合成及應(yīng)用等研究工作，電話：15515954563，E-mail:shuhang860911@163.com。