弹性手感涂料的简介及发展

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(1.河南应用技术职业学院 化学工程学院 ， 河南 郑州 450042 ； 2.江苏汉拓光学材料有限公司 ， 上海 200233)

弹性手感涂料的简介及发展

舒航1，王宝清2

(1.河南应用技术职业学院 化学工程学院 ， 河南 郑州 450042 ； 2.江苏汉拓光学材料有限公司 ， 上海 200233)

介绍了弹性手感涂料的定义、组成、特点和检测方法，展望了未来的发展方向，指出与抗指改、抗静电技术相接合，制备多功能涂料，具有广阔的发展前景。

弹性手感涂料 ； 特点 ； 发展

0 前言

弹性手感涂料又称为手感漆、弹性漆、橡胶漆，在不同的应用场合及产品上，也会有类肤漆、绒毛漆或皮革漆等名称。通常涂覆在与人体直接接触的物体表面，给人以柔和、滑爽的触感，是当今人们追求高质量生活的时代产物，多用于如智能手表、平板电脑、触屏手机等高档生活用品以及汽车内饰材料上[1]。

1 弹性手感涂料简介

自20世纪90年代Bayer科技公司将第一代柔感涂料推向市场开始，弹性手感涂料便迅速在涂料行业占得一席之地并不断发展创新，如今已可见于社会生活的诸多场合。一般在工业应用中，弹性手感涂料会进行高度消光，相比传统涂料，视觉效果柔和，更添高贵、精致、豪华感，更具有质感和吸引力[2]。

弹性手感涂料同其他种类的涂料相比，最明显的特征在于其特殊的手感，能够给人们带来愉悦舒适的体验。这种独特的视觉高雅感和皮肤舒适感，在20世纪早期的柔感体系中，体现为类似皮肤或者是软质橡胶的弹性，而最近几年，如天鹅绒般的丝滑干爽柔软的质感则更受人们的青睐。此外，柔感涂料还具有耐性好(耐溶剂、耐刮伤、耐腐蚀)、光泽低、品质高及VOC少等优点。

2 弹性手感涂料的配方组成

目前，市场上弹性手感涂料的配方主要成分一般由基体树脂、消光粉、弹性粉、手感助剂、固化剂、催干剂、有机溶剂等组成[3-4]。其中对漆膜的手感起主要作用的成分是基体树脂、手感助剂和弹性粉。在不同的体系配方中，成分会存在较大的差异。

3 弹性手感涂料的特点

3.1优异的触感

弹性手感涂料最主要的特点就在于其漆膜优良的触感上。柔感涂料漆膜的穿透深度要比普通的面漆高，用手去触摸其柔软的表面时，会有愉悦舒适的感觉。

3.2美观、豪华的视觉效果

弹性手感涂料一般要经过消光处理，制备哑光表面，形成柔和舒适的视觉效果，涂在家具、汽车内饰及4C产品(Computer计算机产品、Communication通讯产品、Consumer electronics数码家电、COM网络产品)上，显得高端大气、豪华精致，远远突破了传统涂料的保护功能。

3.3综合性能日益提高

自弹性手感涂料诞生以来，第一代产品的某些不足并未成为限制其发展的桎梏，相反，为了改善其综合性能，研究成果层出不穷。弹性手感涂料发展到现在，除了优异的手感，豪华美观的视觉效果外，更成为在机械力学性能、热性能、耐候性、耐化性等诸多方面具有优异综合性能的功能涂层。

4 弹性手感涂料独特的检测方法

由于弹性手感涂料出众的弹性和经过消光及手感处理的微观粗糙的表面，使得传统的摆杆硬度法不能很好地体现弹性手感涂料的柔软度。目前尚未有通用的标准对弹性手感涂料的弹性触感或者手感进行表征，业界通用的方法有“手触法”及日本科学家提出的“物理检测法”[5]。

手触法是目前常用的一种判断柔软度及舒适度的方法，在国内厂商及消费者中被广泛应用。该方法是通过手直接对弹性手感涂料表面进行触摸，凭自身感觉对涂层的手感进行评级，一般来讲从1级到5级代表着手感的提升。此法方便快捷，但是，缺少对应的量化指标，人为因素影响较大，只可作为粗略的定性判断。

物理检测法是日本的科学家提出的一种方法。该方法是将涂层的触感详细定义为粗滑感、软硬感、冷热感、干湿感等具体感觉的综合。通过对大量人群的触感记录，分别对上述的四种感觉进行评级后进行回归分析，得到量化后的手感指标，最后分别乘以四种感觉的一个相关系数，即可得到弹性手感涂料的具体手感值。该方法较之手触法将手感进行了量化，得到的数据更为直观详细，但由于人群个人喜好及触觉的差异性可能较大，该方法不排除仍具有较大误差的可能性，且对手感、舒适度的界定仍需更深入地研究，才能作为支撑该检测方法的科学依据。一些相关研究称弹性手感涂料的手感与珀萨兹(Persoz)硬度有一定的相关性，具体的内在联系尚且有待进一步地研究[6]。

5 弹性手感涂料的发展

市场上最早的弹性手感涂料树脂的制备方法，是通过在聚合物主链中接入弹性的聚酯链段，从而获得一定的弹性及手感。遗憾的是通过这种方法制备的柔感涂层耐水性及耐黄变性较差，无法满足客户的要求。此外，由于配方中三乙胺等有毒有害化学物质的使用，使得该柔感体系在环境保护领域不堪考验。

2008—2009年，Bayer科技公司推出了新一代的柔感树脂体系。该柔感树脂体系由含羟基官能团的分散体与多异氰酸酯反应形成柔韧性类似于橡胶的涂层。此外，更是在配方中添加了相对分子质量较高的、无反应性官能团的聚氨酯交联体，该配方制备的手感涂层具有天鹅绒般柔软并且干爽的手感，属于二液型弹性手感涂料。Bayer科技公司的李金旗等[7-8]开发出的水性双组分聚氨酯柔感漆，在达到柔感漆较好手感要求的同时，还具有环保、清洁等特点。湛新树脂(Allnex)于2015年开发出了最新的UV固化弹性手感涂料解决方案，通过创新性的树脂分子结构设计，巧妙地规避了丙烯酸双键和交联密度所带来的链段刚性，创造出独特的手感效果和综合平衡的性能。

在国内，深圳市天健涂料科技开发有限公司同样开展了对弹性手感涂料的研究。该公司的产品主要是面向塑料基材，成功研制出了溶剂型双组分聚氨酯柔感漆，这种漆涂层手感细腻滑爽，在塑料基材上附着力高，具有优异的耐划伤性及较强的耐化性[9]。

目前市场上弹性手感涂料的主流产品依然是双组分溶剂型体系。主要有两种：一种组分是带有羟基的直链聚酯树脂，或者是含羟基的有少许支链的改性聚酯树脂；另一种组分则为带有异氰酸根的多异氰酸酯类固化剂，如三聚HDI或者缩二脲型的异氰酸酯。受技术及成本限制，目前中国市场上的手感涂料体系中，光固化体系、水性体系、溶剂型单组份体系的弹性手感涂料均较为少见，但却是今后的发展趋势[10]。

6 结论

弹性手感涂料自面世以来，即成为广受欢迎的新型功能涂层，随着进一步地深入研究及大众审美、市场需求的变化，弹性手感涂料也经历着不断的更新换代，无论在舒适度还是物理机械性能等方面，均取得了较大的进步。然而在环保、适用、美观、价格等方面，弹性手感涂料市场仍然具有极大的发展空间，并可与抗指纹、防静电等技术相结合，制备多功能性涂层，获得更加广泛的应用。

[1] 张玉兴,陈 斌,王木立,等.ABS用弹性手感涂料的研究[J].涂料技术与文摘,2013,34(12):27-29.

[2] 王宝清.UV固化型PCDL基聚氨酯丙烯酸酯功能涂料[D].无锡:江南大学,2014.

[3] 王红岩,陈月珍,丁帮勇,等.应用于汽车内饰件的聚碳酸酯二醇(PCDL)柔感涂料[J].上海涂料,2009,28(10):1-4.

[4] 陈立贵.一种弹性手感漆的配方设计与优化[J].化工中间体,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.浅谈弹性漆配方设计[A].中国化工学会(IESC)2006年年会[C].北京:化学工业出版社,2006,464-466.

[7] Irle C, Mechtel M,李金旗,等.改进型柔感涂料新生产工艺[J].涂料工业,2009,39(2):48-49.

[8] 李金旗.用于汽车内饰件的水性双组分聚氨酯柔感涂料[J].电镀与涂饰,2008,27(10):41-47.

[9] 周荣华,钟素丹.应用于塑料基材的溶剂型双组分聚氨酯柔感涂料[J].电镀与涂饰,2008,27(10):55-59.

[10] 周荣华.机壳外表面用弹性手感涂料的配方设计及应用[J].中国涂料,2008,23(8):45-48.

青岛能源所在石墨炔作为催化剂应用研究中取得进展

氧还原反应作为燃料电池和金属—空气电池中的重要反应过程，受到广泛关注。传统的氧还原反应催化剂为铂基催化剂，铂价格昂贵，其成本超过燃料电池堆总成本的55%。近年来，科研人员制备了一系列的非贵金属催化剂，替代贵金属铂。其中，碳基催化剂因具有低成本、高稳定性、储量丰富，以及较强的抗一氧化碳和甲醇性能，获得关注。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所新型能源碳素材料团队研发了一种氮掺杂的石墨炔材料，用作氧还原反应，表现出优异的催化性能。

石墨炔是一种新型碳材料，由炔键和苯环连接而成，具有特殊的sp杂化碳原子，已被报道在光催化、电催化以及生物方面均表现出优异特性。新型能源碳素材料团队在前期工作的基础上，不断深入理解石墨炔材料的电荷结构，利用石墨炔材料独特的炔键引起碳骨架中部分碳原子带正电的特性，进一步通过氮修饰，将石墨炔材料成功应用于氧还原电催化反应，表现出优异的氧还原催化性能。石墨炔中碳原子被氮取代后，其电荷结构将被调控，与氮相邻的碳原子表现出更强的正电性，可作为氧还原反应的活性中心。由于石墨炔材料具有不同于常规碳材料(石墨烯、碳纳米管、石墨、无定形碳等)的特殊sp杂化碳原子，氮原子可以通过取代sp杂化碳，得到新的氮掺杂方式，理论和实验结果表明这种新的掺杂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还原催化性能与商业碳载铂催化剂相当。该工作突破了当前研究集中于sp和sp2杂化的碳材料的限制，显示石墨炔在电催化材料和燃料电池中的巨大应用前景，也为降低氧还原反应中铂等贵金属催化剂高昂的成本和储量有限的问题，提供了重要的解决途径。

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，从事功能高分子合成及应用等研究工作，电话：15515954563，E-mail:shuhang860911@163.com。