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嘉峪檢測網 2025-04-30 15:28
一、術語和定義
醋酸丁酸纖維素，分子式為C?H?O? (OCOCH?)? (OCOC?H?)? (OH)?????，簡稱CAB。可用己酸或丁酸處理纖維素，然后用乙酸、乙酐、丁酸、丁酸酐的混合液在硫酸催化作用下進行酯化而制得。
國際上最早是在20世紀30年代中期，由美國伊士曼柯達公司首先將它推向工業應用，由于它的優異性能而得到迅猛的發展。國內CAB供給主要依靠進口。
醋酸纖維素這種物質具有阻燃性和高溶點，強韌性和透明性較好，但其抗潮性能、與其它樹酯的相容性、與溶劑的溶解度不好；而丁酸纖維素有更好的相容性，溶點更低且非常軟。因而這兩種物質混配，就彌補了各自的缺點，可以在涂料中高效應用。
CAB作為工業中的一種助劑，與樹脂和增塑劑有較好的相容性，且具有優良的抗濕、柔韌等性質，已廣泛用于各種涂料與油墨的生產。
二、相關標準
美國通用公司 (北美) ，關于醋酸丁酸纖維素的標準；
GM GMP.CAB.001-1998 醋酸丁酸纖維素；
美國通用公司 (歐洲) ，關于醋酸丁酸纖維素的標準；
GME QK 000361-1991 醋酸丁酸纖維素；
美國機動車工程師協會，關于醋酸丁酸纖維素的標準；
SAE AMS3624D 醋酸丁酸纖維素塑料模壓制品；
SAE AMS3624B 醋酸丁酸纖維素塑料模壓制品；
SAE AMS3624C 醋酸丁酸纖維素塑料模壓制品；
SAE AMS3624 醋酸丁酸纖維素塑料模壓制品；
SAE AMS3624A 醋酸丁酸纖維素塑料模壓制品；
SAE AMS3624D-1995 塑料模制品和擠出物 醋酸丁酸纖維素；
SAE AMS3624-1946 塑料模制品和擠出制品 醋酸丁酸纖維素；
SAE AMS3624A-1953 塑料模制品和擠出制品 醋酸丁酸纖維素；
美國國防部標準化文件 (含MIL標準) ，關于醋酸丁酸纖維素的標準；
MIL MIL-C-5537A-1953 醋酸丁酸纖維素 (取代 MIL-C-5537、MIL-C-005537) ；
美國材料與試驗協會，關于醋酸丁酸纖維素的標準；
ASTM D817-96(2010) 乙酸丙酸纖維素和醋酸丁酸纖維素的標準試驗方法；
ASTM D817-96 乙酸丙酸纖維素和醋酸丁酸纖維素的標準試驗方法；
ASTM D817-96(2004) 乙酸丙酸纖維素和醋酸丁酸纖維素的標準試驗方法；
ASTM D2446-73(1978)e1 醋酸丁酸纖維素 (CAB) 塑料管 (SDR-PR) 和管材規范。
三、CAB在涂料中的應用
CAB主要應用于與涂料工業的以下方面：①汽車修補漆、摩托車漆、金屬閃光漆、塑膠漆、木器漆、紙張清漆、織物涂布、印刷油墨等；②煙草、禮品外包裝金銀卡紙油墨及真空鍍鋁紙轉移膜。
在涂料工業中，CAB是最常用的一種纖維素有機酸酯。隨著CAB中丁基含量的增加，涂料的彈性、流動性、溶解性、羥基的穩定性及與其它材料的相容性都有所提高；但同時耐化學性、耐油性和剛性會有所下降。隨著纖維素酯分子量的增加，材料的相容性、溶解性以及不揮發物的最大含量會下降，剛性、熔點會提高，硬度和密度則變化不大。羥基含量會影響涂料的耐潮性和韌性：當羥基含量提高時，這兩種性能都會下降；同時，涂料的硬度，CAB溶液耐水性、乙醇性及對親電交聯劑的反應能力，都會隨著羥基含量的增加而增加。
1. 在木器漆中的應用
通常情況下，醋酸丁酸纖維素可和多種樹脂及增塑劑相容，在大多數有機溶劑中有優良的溶解性，對稀釋劑（如對二甲苯、甲苯）有良好的耐性。醋酸丁酸纖維素加速溶劑從涂料中的揮發，縮短了涂膜指觸干燥時間，從而減少了環境中粉塵的污染。另外，這類纖維素有機醋化物提高了涂膜檔次并減少了涂膜表面的缺陷。
醋酸丁酸纖維素涂料有良好的黏合性、柔韌性、強度、對潮濕及油脂的抗性、抗紫外光性及耐磨性，并且提供了對不易分散的顏料（如碳黑、酞著藍、酞著綠等）的良好分散介質，在木器漆中的應用很廣泛。
2. 在車用涂料中的應用
添加CAB的汽車漆具有良好的裝飾性、耐候性和防腐性。在涂裝時，與過去的同類產品相比，能夠獲得均勻漆膜提高涂裝效率，節省涂裝費用。同時，因其溶劑含量很低，可減少環境污染。它可以廣泛應用于汽車、摩托車以及其它具有高防腐性能要求的工業產品的表面保護。在熱塑性丙烯酸型的氣干漆涂料中，這種性能更為突出。由于CAB含有羥基，它能在酸催化劑存在下與氨基樹脂反應，既不影響本身硬度又賦予涂膜以柔韌性，使涂層具有極高的光澤。在涂料中加入CAB能增強耐磨性、顏色穩定性，從而使汽車漆光亮美觀。
3. 在其他涂料中的應用
醋酸丁酸纖維素具有優異的耐用性、無毒性等優點，基于此的應用領域也在不斷擴大。醋酸丁酸纖維素由于能降低干燥時間、控制黏度，可作為金屬顏料的載體來增強紫外穩定性等，在包覆工業找到了立足之地。此外纖維素酯類薄膜還可作為吸收蛋白質和細胞增長的有效載體。將CAB應用在熱固性粉末涂料中，可以改善產品的流動性和噴涂性能，消除粉末涂料的成餅和結塊現象，從而提高它的儲存和使用穩定性。
四、CAB在涂料中主要作用
1. 改善流平，減少漆膜缺陷；
2. 抑制流掛和縮孔從而減少表面缺陷；
3. 快速釋放溶劑，縮短干燥時間；
4. 促進金屬顏料的定向排列（鋁粉、銀粉：定向，更好的金屬光澤，優化鋁粉用量，減小成本；珠光粉：更好的珠光效果；二氧化硅：均勻的消光，受漆膜影響較小）；
5. 耐溶劑侵蝕；
6. 有效封閉增塑劑，防止遷移；
7. 與NC（硝化棉）相比，CAB耐候性更好（不黃變，不失光）；
8. 提升色漆的展色效果，減輕浮色現象，特別是復合顏料體系；
9. 良好的潤濕性能，表面活性劑添加量降低，降具有良好的低成本；
10. 與NC比較，CAB的密度小，涂布量要多；
11. 在添加消光粉的體系中均勻消光；
12. 在木器漆中增強手感（滲透少）；
13. 塑料漆中，作為底漆不咬底。
CAB以其優異的性質廣泛用于汽車漆、木器漆等方面。隨著研究的深入，其應用領域也不斷擴大。目前，合成醋酸丁酸纖維素的原料為可再生的棉短絨、木漿粕、蔗渣纖維素等生物基原料，CAB的發展不僅會帶動涂料工業的發展，也將為生物質資源的高值化利用奠定一定的理論基礎，必將對社會的進步和科技的發展具有重要的指導意義。
來源：涂料工業
