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高性能可剥离防护涂层的性能及在幕墙门窗上的应用
              高性能可剥离防护涂层的性能及在幕墙门窗上的应用
                                                   Performance of High Performance Waterborne Protective Peelable Coating
                                                   and Its Application in Commercial Façade and Residential Windows
                                                 王瑾菲 曹谏 丁莉 蒋思媛 刘志华
                                                                        Jinfei Wang, Rono Cao, Li Ding, May Jiang, Zhihua Liu
                                               （陶氏化学中国投资有限公司）
                                                                                  (Dow Chemical (China) Investment Co. LTD)
 
    摘要
    本文重点介绍了水性可剥离防护涂料的性能，以及陶氏公司专门针对玻璃幕墙、商用以及民用门窗临时保护应用，最新开发的新一代水性丙烯酸可剥离涂料DOWSIL™ 650。DOWSIL™ 650可剥离涂料具有施工简便，快速干燥等特点。适用于多种建筑基材，在幕墙或窗单元运输、存放和安装过程中保护基材表面的光滑度、洁净度及完整性，临时保护后能实现简单剥离。除此之外，该涂层还具有良好的防水性能及优异的耐候性能，可以在项目竣工前完美保护建筑幕墙和窗内外侧的整洁和完整。
      Abstract
      This article introduces the performance of waterborne protective coating for temporary protection of glazing system and various substrate surface. A new waterborne acrylic system developed by DOW, DOWSIL™ 650 Peelable Coating can protect typical substrates in commercial façade, commercial and residential window system from damage caused by dirt, scratches, corrosion and stain during transportation, storage, and installation. In addition, it can offer good water resistance and durability properties, which enable the technology to provide protection to interior and exterior substrates of building façade and windows.
    关键词
     水性 可剥离涂层 多种基材 临时保护
      Keyword
      Waterborne; peelable coating; various substrates; temporary protection
 
       1. 前言
     可剥离涂料是一种新型优异的表面保护膜，具有施工工艺简单、防护性能好、后期处理便利等优点，可用于保护各种材料、精密仪器及零部件等器材在运输、存储、加工组装的过程中免于各种可能的损伤，包括物理伤害，如擦伤、磨损、污染；或者受到盐雾、潮气、酸雨等侵蚀，这些损伤可能会影响器材的外观形貌，甚至还会使性能下降。为了减少这些损害，延长器材的使用寿命，需要对器材进行有效的封存保护。对于无法通过喷涂永久覆盖有遮盖效果涂层的应用来说，可剥离涂料的保护是解决问题最实用、最方便的方法。
      DOWSIL™ 650可剥离保护涂料具有优异的可剥离性能和良好的耐老化性，可以被运用到很多需要阶段性保护的应用中。例如建筑行业的幕墙单元板片，从生产组装完成后，需要经过打包装箱出厂，运输（海运，陆运），到达现场等待上墙，以及上墙后的等待验收的过程。在这些过程中会历经几个月或者超过一年的户外放置或等待其他建筑单元施工安装时间，不可避免地经历各种刮擦和碰撞的情况，经DOWSIL™ 650可剥离涂料涂布保护的玻璃板片很大程度地避免了因此造成的损坏，降低了返工的风险，既省了麻烦又节约了成本。除此之外，DOWSIL™ 650还能有效防止由于焊接操作造成的焊渣弹射对玻璃板片的伤害，解决了幕墙安装完毕后因后续焊接操作引发的伤害玻璃板片的问题。在实际应用中，当大楼验收完成开张之时，一举撕去DOWSIL™ 650保护层，大楼幕墙表面干净如新，省去了大量的清洁操作，得到了很多用户的好评。
                         
       2. 实验部分
       2.1 实验原料及仪器
     保护性涂料产品：DOWSIL™ 650保护性可剥离涂料（陶氏公司）；市售竞品
仪器：岩田喷枪（日本岩田IWATA公司）；耐雨喷淋箱（陶氏公司）。
       2.2 测试方法
     漆样喷涂或刮涂于不同基材上，包括建筑幕墙上最常见基材，如玻璃；以及经实验发现相对剥离难度较高的基材，如PVDF板。直接在选用的基材上喷涂或者刮涂测试样品，湿膜厚度为300微米。
     在涂层固化后，评估涂层在不同条件下的可剥离性：
       1) 25oC干燥4小时后直接测试其剥离难易度；
     2)  25oC干燥4小时后放入喷淋箱，雨水喷淋7小时，再放入50oC烘箱2小时后测试其剥离难易度。耐雨测试设备见图1。

                 

                                          图1 喷淋箱示意图
                                     Figure 1. Rain resistance box
      1. 结果与讨论
      3.1 与市售可剥离涂料剥离性能对比
            3.1.1 水喷淋烘干后的剥离性对比
      在可剥离性能的评估过程中，能看到传统的水性丙烯酸涂料，耐水性及拉伸性能都有待提升。陶氏公司开发的DOWSIL™ 650在涂料设计时替换了传统的亲水性组分并且在设计的同时引入一套具有特殊结构的疏水基团。除此之外，疏水基团为漆膜与基材的界面带来了优化的附着力和容易剥离的性能。这些特殊的设计为新一代水性可剥离涂料带来了更优异的耐水性。
      如图2所示，经过雨水喷淋7小时并干燥后，DOWSIL™ 650 与市售产品在玻璃基材上都显示出良好的剥离能力，但是在PVDF基材上，DOWSIL™ 650 更容易剥离，并且漆膜剥离完整度更优异。
       
                        图2与市售产品在不同基材上经水喷淋后的剥离性能对比
                      Figure 2. Peelability comparison between DOWSIL™650 and market product
      3.1.2 紫外老化后的剥离性对比
        陶氏开发的新一代可剥离涂料，具有优良的抗老性能，紫外光照（UV 老化）后仍具有良好的可剥离性能，可用于建筑项目上合理周期的临时保护。如图3所示，DOWSIL™ 650和市售竞品在经过2800小时UV 光照后，依然可以轻易简单剥离，且被剥离的保护膜完整，基材上无残留。在不同的测试基材表面，包括玻璃，粉末涂层，氟碳涂层等，DOWSIL™ 650 都展现了老化后杰出的可剥离性能，如表1所示。

       

                              图3 与市售可剥离涂料经UV光照后的剥离性能对比

                                                                Figure 3. Peelability after UV aging  

      表1 多种基材上紫外老化后的剥离性能                    
涂层及基材
DOWSIL™ 650
市售竞品
玻璃
轻易剥离
轻易剥离
氟碳涂层铝型材
轻易剥离
不可剥离
粉末涂层铝型材
轻易剥离
轻易剥离
 
      4. 结语
    本文介绍了陶氏公司研发的水性高性能可剥离防护涂料DOWSIL™ 650。在建筑幕墙和门窗常见各种基材的临时防护应用中，DOWSIL™ 650展现出良好的可剥离性能、耐雨水性及抗老化性能。
    致谢
    感谢为此项目辛勤付出的王涛，潘富余，施芳娴，束树军等，在此一并表示感谢。
    备注：DOWSILTM为陶氏化学公司(“陶氏”)或其附属公司的商标
DOWSIL™ Trademark of The Dow Chemical Company (“Dow”) or an affiliated company of Dow
 
参考文献
【1】 刘宏宇，张松，水性可剥离涂料的制备和性能研究.