Expancel热塑性空心微球在涂料中的应用

Expancel

Expancel 微球简介
为什么要在您的产品中使用 Expancel?

根据您的应用，Expancel 能在多个方面赋予您的产品额外优势。下面列出了使用Expancel可以创造的优势：

• 降低成本
• 低密度
• 密闭腔
• 弹性
• 压缩性
• 内压
• 表面改性


Expancel 微球是一种微小的球状塑料颗粒。微球由一种聚合物壳体和它包裹着的气体组成。当加热时，气体的内压增大，热塑性壳体变软，造成微球的体积惊人地增大。气体仍在球内。



性质

热力学性能
Expancel 微球系列有各种不同的膨胀温度等级，膨胀温度范围为 80 至 190°C（175 至375°F）。由于不同级别的 Expancel 有不同的热力学行为，因此可以为每种工艺和应用选择最适宜的等级。Expancel 一般可以长期储存而不会影响性能，但应当避免在极高温度下存放。

微球尺寸
可以根据应用需要，供应各种粒径的Expancel微球。微球膨胀后的尺寸介于 20 至 150 微米之间。


弹性
所有等级的 Expancel 都有很高的回弹性。微球膨胀后很容易压缩。释放压力后，微球又容易恢复到原有的体积。由于 Expancel 微球出色的回弹性，使得它可以承受多次加压/卸压而不破裂。这不仅对于微球在吸收冲击材料中使用时非常重要，对于单独或以各种混合物形式抽吸微球时也是极其重要的。


处理
Expancel 的性质非常独特。它能以不同形式交付，例如未膨胀微球和膨胀微球、湿球和干球。有些等级的密度极低，可能造成起尘 –但我们可以帮您解决这个问题！Expancel 所提供多种处理系统进行更轻松地处理。

如需详尽技术数据资料，请联系我们，联系方法如顶部所示。




Expancel微球在涂料中的应用
Expancel 微球为涂料带来了以下好处：

• 密度更低
• 适用范围更广
• 水汽渗透性更高
• 吸水性更低
• 填充能力更出色
• 材料成本更低
• 干燥时间更短
• 消光效果更强
• VOC 排放低



含 4% Expancel微球的轻质涂料的横截面，放大220 倍。


添加了 Expancel 微球的涂料的性质
减轻重量
只要使用 0.5% 的 Expancel 微球，12 升装涂料罐的重量将由 18 千克 减轻到 14 千克。使用这样的涂料可以节省施工、能源和运输的成本。涂料密度降低为 1.20 克/立方厘米，每千克涂料的体积增加 30%。


应用
由于颗粒的形状为球形，因此可以很轻松地用滚筒或刷子进行辊涂或刷涂，甚至可以用液压喷枪进行喷涂。含 Expancel 微球的轻质涂料其粘度与传统涂料相当，在用滚筒辊涂时不会溅到同一区域内，这是因为离心力较小。微球膨胀后弹性极高，能承受住强有力的机械处理而不会破裂。
在肌理漆中，Expancel 微球可以更均匀地分散结构填料。
含 Expancel 微球的涂料由于固体物所占的体积更大，干燥时间更短。



水汽渗透性
含 Expancel 的涂层涂料比标准涂层涂料的渗透性更高。Expancel可以作为添加剂来调整轻质外部漆膜和底漆中的水汽渗透性。

吸水性
含 Expancel 的涂料比标准涂料的疏水性更高。 涂层降解和破裂的原因之一就是吸水性。添加 Expancel 微球将降低吸水性，延缓破裂时间，并降低破裂的速度。

表面抛光
Expancel 微球可以在涂层涂料中用作低光泽度的消光剂。微球为表面提供了精细、消光、结构分明的抛光效果。



填充能力
含 Expancel 微球的涂料填充能力更出色，这表明有更大的容量来遮住基材中的裂缝。这是通过提高固体物按体积计的含量做到这一点。它还有另外一个好处：缩短干燥时间。

粘度
使用适量的增稠剂可以轻松获得适当粘度、含Expancel 微球的轻质涂料。不建议加水来降低粘度，否则将对不透明产生不利影响。如果向传统配方或者本不含任何轻质填料的配方中添加 Expancel 微球，将大幅提高粘度。

材料成本
Expancel 的吸油性极低，因此对于连结料的需求很低。这样就可以增加 PVC（颜料体积浓度）而又不会影响涂料的品质。添加 Expancel 微球将降低每升涂料的原材料成本。无光内墙漆的标准配方表明：添加 Expancel 可以为每升涂料节省成本3–5%，而对于外墙漆，每升涂料大约可以节省成本 7%。

储存稳定性
在涂料中使用 Expancel 微球作为轻质填料不会影响涂料的储存稳定性。在粘度适合刷涂的情况下，Expancel 微球不会有上浮的风险。pH 值应保持在 8.3 以下以免脱色。

健康方面
轻质涂料中的 Expancel 微球不会给使用者带来任何健康或安全隐患。

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Expancel 微球在弹性墙壁和屋顶涂料中的应用

弹性墙壁涂料和屋顶涂料是一种弹性很高的外墙涂料，用在水泥、混凝土等相似的材料上。这种涂料耐水，可防止基材因水而导致裂缝和冻融破坏。这种涂料也可以对空气中的二氧化碳和其它酸性气体形成有效屏障，防止它们中和基材的碱性。

同时，这种涂料又具有足够的渗透性，可均衡基材和外墙之间的部分水汽压力。即使在低温下，它也能保持弹性。

您想省钱的同时又不影响弹性墙壁涂料和屋顶涂料的特性吗？Expancel 能让您在省钱的同时保持或进一步提高涂料的品质，比方说可以让您的涂料对水汽变得更通透。

Expancel 微球是一种可压缩的高弹性颗粒，这种颗粒的比表面积低，对粘合剂的需求低，吸水性也低。它们的气密性非常好，能在制备期间保持体积及球体形状。

含 Expancel 微球 的弹性墙壁和屋顶涂料的性质
吸水性
Expancel 微球可以降低弹性墙壁涂料和屋顶涂料的吸水性。含微球的涂料比相应的不含微球的涂料更耐水。厚度越大，标准涂料和含 Expancel 的涂料之间的吸水性差异越大。这一点非常重要，因为弹性墙壁涂料是以 1 毫米以上的干膜厚度施涂的。
汽渗透性
研究表明，含 Expancel 微球的涂料比不含 Expancel 微球的涂料渗透性更高，并且透过微球可以输送材料中的水汽。Expancel微球对水汽渗透性的影响在涂料老化期间可能会更加凸显优势，因为水汽的输送机制由活化扩散转变为毛细管流动。



固体物体积含量
在弹性墙壁涂料和屋顶涂料中添加 Expancel微球将提高固体物体积含量。这样有助于在要施涂这些涂料的面层上形成较厚的涂层。
抗拉强度
含 Expancel 的墙壁涂料和屋顶涂料只比标准涂料的断裂伸长率略低。添加 Expancel 微球后，涂料的抗拉强度会在一定程度上有所降低。测试样本是在室温下存放 10 周后才进行测试的。
添加 Expancel微球后的高 PVC值
由于微球大大增加了体积， 因此将导致高PVC 值，这一点很容易使人误解，这是因为Expancel 微球是由很多凹陷、密实的颗粒组成，颗粒有大量不需要使用粘合剂的空体积。
耐沾污
弹性墙壁涂料和屋顶涂料基于丙烯酸酯共聚物乳液，在自然光下它在表面上呈网状结构。这种网状结构确保了出色的耐沾污性，即使添加Expancel微球后仍可以保持。
节省成本
在此类涂料中添加 Expancel 微球将大大节省材料成本，添加 1% 的 Expancel微球大约可节省成本 4-5%，添加 2% 的微球可以节省成本 8-9%。

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Expancel微球在反射隔热涂料中的应用
您想提高涂料的隔热性和对太阳光反射效果吗？添加 Expancel 微球将在降低导热性的同时，提高对近红外光线的反射效果，从而降低能量消耗。
使用 Expancel 微球的原因
膨胀后的热塑性 Expancel 微球满足以下我个条件：
1.        密度很低，常用作一种轻质填料。加入 Expancel 微球可以从技术上提升很多重要的性质。在丙烯酸涂料中添加膨胀微球将从根本上增强隔热性。这是因为微球膨胀后会在涂料中形成充气的空隙。隔热涂料基于高弹性的水性聚合物乳液。Expancel 膨胀微球的体积含量可以根据涂料所需的隔热能力加以调整。
        2. “直径10-50微米的封闭密实充气微球单元构成了一个非常高效的近红外线反射系统。具有高折射率的充气空隙可以反射辐射能量。”
                                                                 L.A. Dombrovsky, High Temperature Vol. 42, No. 5 pp 776-784.
性质
高 PVC 值
Expancel 微球在涂料中所占的体积非常大。涂料干燥前膨胀的干式微球所占体积为 42%，相比传统的矿物填料，Expancel 对粘合剂的需求量大幅降低。圆形颗粒的比表面积很小。

导热性和隔热性
是否加入 Expancel 微球及矿物填料的容量影响涂料的导热性和隔热性。矿物填料 CaCO3 将提高导热性。涂料中加入多孔结构的 Expancel 将降低导热性，同时提高隔热性。
我们测量了湿涂料中体积占 42% 的干式 Expancel 微球的隔热性，低导热率表明 Expancel DET (WE) 的浓度决定了隔热效果。
太阳光反射和辐射性能
具有高折射率的充气空隙可以反射辐射能量。


当受到红外辐射时，含Expancel微球（21%体积含量）的涂料显示出更低的温度，不管涂层是什么颜色（和什么厚度）的。
钛白粉对太阳光的反射作用主要体现在可见光区域，而Expancel微球则主要体现在近红外光区域，反射效果明显增强。

其他性质
膨胀的微球为闭孔结构，这样有助于提升涂料的耐水性。含 Expancel 的油漆比相应标准油漆的水汽渗透性更高。为保证低积垢性，我们对丙烯酸粘合剂的 UV 交联技术进行了优化。由于涂料中微球膨胀使得固体物体积大，因此干燥时间缩短。微球占据了大量体积，隔热涂料的密度很低，VOC 排放（克/升）量也很低。

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