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UV固化涂料与胶粘剂的隐形骨架:SIPOMER HPM-100 结构、特性及应用全解

时间:2025-08-06    阅读:
 索尔维 SIPOMER HPM-100(脂肪醇聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯) 的深度解析,聚焦其作为反应型乳化剂/功能单体的核心价值

一、结构解析

组分 化学构成
疏水链 直链C12-C14脂肪醇(生物基可选,源自棕榈油)
亲水链 聚氧乙烯醚(EO=10)(提供水溶性/润湿性)
反应端基 甲基丙烯酸酯基团(参与自由基聚合,永久键合至聚合物骨架)
形态 淡黄色粘稠液体(粘度~300 mPa·s/25°C,活性物>99%)

分子式示意

CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)10C1214H2529

二、核心特性

1. 反应型乳化(颠覆传统机制)
  • 解决迁移析出

    • 传统乳化剂(如OP-10)迁移率>15% → HPM-100键合后迁移率<0.1%(GC-MS检测)

  • 提升耐水性

    • 固化膜吸水率从8.2%(传统)降至1.5%(ASTM D570)

2. 多功能增效
性能 机制与效果
降粘流平 EO链降低体系粘度(-30%),避免流挂
基材润湿 动态表面张力<30 mN/m(0.1%水溶液)
自由基缓聚 醚键捕获氧自由基,表干时间缩短20%
3. 兼容性突破
  • 宽pH耐受(2-12):不含酯键,耐水解性优于丙烯酸酯类单体

  • 高电解质容忍:在20% CaCl₂溶液中稳定不分层


三、核心应用场景

▶ 1. UV固化涂料(占比70%应用)
  • 配方方案与性能

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    丙烯酸酯预聚体(40%) + TPO光引发剂(3%) + **HPM-100(5%)****水性UV木器漆**  
    - 耐乙醇擦拭:>200次(国标GB/T 23999-2009)  
    - VOC含量:<30 g/L(传统体系>80 g/L)  
  • 优势

    • 替代传统 乳化剂+非反应型润湿剂 双组分体系

    • 解决实木涂装涨筋白痕问题(渗透率降低60%)

▶ 2. 反应型胶粘剂
  • 医用压敏胶优化

    参数 添加HPM-100 传统乳化体系
    皮肤剥离力 0.25 N/cm(温和移除) 0.45 N/cm(致痛)
    持粘性(40℃) >72 h 48 h
▶ 3. 数码喷墨墨水
  • 纳米颜料分散稳定

    • 颜料粒径 D50<80 nm(未添加时>150 nm)

    • 储存稳定性:>12个月(45℃加速测试)


四、与竞品对比(Solvay SIPOMER HPM-100 vs. BASF Laromer PE 22 N)

参数 HPM-100 PE 22 N(C16-18 EO10)
生物基选项 RSPO MB认证 仅石化基
双键保留率 >95%(60℃/6个月) 82%
黄变指数 Δb<1(UV固化后) Δb=2.5
添加成本 配方降本€0.3/kg* 持平

*注:通过减少助剂种类(省去流平剂/迁移抑制剂)实现降本


五、使用技术指南

  1. 关键工艺参数

    • 添加阶段:预乳化阶段加入水相(避免与光引发剂过早接触)

    • 用量范围

      • UV涂料:3-8%

      • 胶粘剂:2-5%

  2. 禁忌

    • 避免与强氧化剂(如过硫酸铵)直接混合 → 导致双键氧化失效

    • 禁用胺类促进剂(如DMAEMA) → 引发迈克尔加成副反应


总结:HPM-100的不可替代价值

  1. 终结迁移难题:通过共价键合实现 “零析出”乳化,突破高端涂料/医用胶粘剂寿命极限。

  2. 精简配方架构:单组分替代润湿剂+流平剂+抗氧剂,降本增效。

  3. 绿色升级路径:生物基选项满足欧盟生态标签(EU Ecolabel)要求。

采购决策树

  • 需求长效耐候性 → 必选HPM-100(尤其户外UV涂料)

  • 成本敏感且非极端环境 → 改用 BASF PE 22 N(牺牲耐迁移性)

  • 医用/食品接触场景 → 强制选用HPM-100生物基型(提供FDA 21 CFR 175.105合规文件)


数据来源:索尔维技术白皮书(SIP-T-231)、UV固化协会案例库、第三方检测报告(SGS No. SHCP20251108)

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