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水性工业漆的技术研究

2019-06-20

目前世界范围内都开始加紧对于低VOC排放的水性工业漆的研究,这是因为水性工业漆能够从根本上减少VOC排放,从而改善和解决环境污染问题,对使用者和企业来说也更加方便安全,所以得到了快速发展。水性工业漆用树脂一般是含有乳化剂或者亲水成分,在制作水性漆的过程中还要加入润湿剂、分散剂、增稠剂等,因此水性漆膜一般耐水性不如溶剂型涂料,所以要解决这个问题,就需要在选择树脂和其他助剂及制作工艺等方面着手研究改善。


1、树脂的选择

水性漆与溶剂型涂料一样,树脂的选择至关重要。水性工业其中可以采用的树脂主要有单组份自乳化型乳液、单组分室温交联乳液、双组分室温固化乳液等。水性涂料按其树脂在水中的分散机理分为两大类,一类是外加乳化剂型,另一类是自乳化型。前者由于含有亲水的表面活性剂,所得涂料耐水性较差,性能低,一般用于要求不高的场合或者建筑涂料方面;后者不含乳化剂,所得涂料耐水性好,可用于制备水性工业涂料。这类水性树脂的制备方法是通过缩聚法、加成聚合法、接技聚合法等合成通过化学键连接的疏水和亲水的两种树脂,再通过自乳化制备乳液,用这一方法可制得VOC含量很低耐水性较好的水性树脂。这类水性树脂品种主要有醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、环氧酯树脂以及由这些树脂互相改性的水性树脂。


单组份室温交联乳液一般通过树脂中含有的氧化交联基团实现室温交联。常见的品种主要有水性醇酸、水性丙烯酸改性醇酸、水性环氧酯、水性氨酯油等几类。使用方便,在生产线涂装和工业维护领域一般大气中防护领域有较大的发展空间。

双组分水性环氧和水性聚氨酯涂料由于可以较完全地实现室温交联,解决水性涂料光泽、硬度、耐介质、耐污染性等性能差的问题,其性能可以达到甚至超过同类基料的溶剂型涂料。可以制成水性自干涂料,应用于钢结构防护与装饰。水性环氧防腐底漆附着力强、机械强度高、耐盐雾、耐化学介质性能好,适合用作高性能防腐底漆或室内用防腐面漆。水性聚氨酯防腐涂料机械强度高,耐溶剂性、防腐性能好,采用丙烯酸或聚酯多羟基组分乳液与脂肪族水性聚氨酯固化剂配合可以得到耐侯性优异的涂膜。适合用作防腐和耐侯性优异的高性能防腐面漆。以水性环氧底漆与水性聚氨酯面漆配套的体系在工业重防腐领域发展潜力很大。


2、颜填料的选择

用于油漆的颜填料,有些可用于水性漆,有些因为自身在水中稳定性问题或由于水解产生多价离子导致水性树脂破乳不能用于水性漆。所以必须进行试验,筛选出适合水性漆用的颜填料。


3、助剂的选择

溶剂型涂料所用助剂是为溶剂型漆设计的,一般不溶于水,不适合用于水性漆的制备。根据水性漆的特性,要选择或制备专用的催干剂、分散剂、润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠流变剂等助剂。


4、工艺的研究

几百年来,油漆制造工艺趋于成熟。水性漆是新产品,以水为介质的水性漆体系与以有机溶剂为介质的油漆体系是完全不同的分散体系,因而其制造工艺也有其截然不同的特性。所以要根据水性漆的特点,研究出水性漆的生产工艺。


5、施工工艺

水性工业漆有着自己独特和严格的施工工艺和要求,由于其与传统油漆在性能上有所不同,所以施工、干燥、固化等方面也有不同的特性。在使用水性工业漆的时候,要根据不同的施工场合和对象,采取不同的施工方法。目前水性工业漆在市场占有率上还不如油性漆,主要在于水性漆使用的树脂价格高于溶剂型树脂,所以导致水性工业漆成本明显高于溶剂型涂料。随着水性工业涂料技术的提升,生产成本或将得到进一步降低,到时候水性工业漆会被更多地工业行业用户所接受。

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