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          環保涂料水性材料的介紹與發展
          時間:2021-01-12 09:42:13 點擊次數:233

          水性環保涂料

          水性涂料是60年代初期研制出的一類新型環保涂料,根據樹脂的類型可分為稀釋型、膠體分散型、水分散型或乳膠型三種主要類型。水性涂料的主要品種有醋酸乙烯酯漆、水性環氧自干漆、水性醇酸氨基烘干漆、水性聚氨酯漆、有機硅丙烯酸酯和含氟丙烯酸酯等系列涂料水性涂料的最大特征是以水取代有機溶劑作溶劑,與溶劑涂料相比,不僅具有成本低、施工方便、不污染環境等特點,而且從根本上消除了溶劑型涂料在生產和施工過程中因劑揮發而產生的火災隱患,也減少了有害有機溶劑對人體的危害,深受廣大用戶的喜愛。


          水性環保涂料的發展

          水性涂料是未來涂料的主力軍,目前占世界涂料總量的30%以上,在涂料工業2個最大應用領域之的建筑涂料里占有絕對優勢,特別是在業發達國家,如美日等國,水性涂料占總涂料的70% ~ 90%,在德國則占到93%,即使在西歐發展最慢的挪威也有47%的份額。在另-一個最大應用領域-工業涂料中, 水性涂料已占世界工業涂料的20%,到2010年將達到30%以上。在工業涂料里用量最大的汽車涂料中,其底漆水性化已達92%。而中涂漆水性化,2002年在北美為3%,歐洲為42%,亞洲為2%,即使是曾對涂料水性化重視不足的日本,其水性化也在逐年上升,如2003年為1 1%, 2004年為23%, 2005年為37%, 200649%,2007年為61%,2008年為63%; 世界各工業發達國家都十分重視水性涂料的新產品開發如美國對水性環保涂料的開發資金占其全部涂料開發資金的50%以上,其水性涂料的開發成果則占全部涂料總成果的20%。歐洲市場水性涂料有增長勢頭,2007年達 到56億美元的市場規模;同時溶劑型涂料的比率也在下降。在防腐蝕涂料方面,日本已開發出并應用于橋梁等設施上的從底到面全為水性的重防腐涂料體系。目前,國內外道路標志涂料采用水性丙烯酸系列已廣為人知。

          丙烯酸改性水性聚氨酯涂料

          丙烯酸改性水性聚氨酯廣泛用于皮革涂飾、涂料、粘合劑、織物涂層、印染等工業領域。ChoiHS°等用過氧化氫作引發劑制備了丙烯酸聚氨酯接枝共聚物,并探討了反應溫度、反應時間、單體濃度對反應的影響。鐘鑫等以活性羧基丙烯酸改性無油醇酸聚氨酯涂料具有較好的流平性、豐滿度、耐候性,且生產成本低,是-種綜合性能優異的自干型環保涂料。陳文等合成了水性環氧丙烯酸酯樹脂和水性聚氨酯丙烯酸酯,然后配制成具有優秀性能的水性UV固化木地板涂料,該水性UN固化材料具有無毒性、無污染、無刺激和生產安全等優點,在木地板涂料領域有廣闊的應用前景。周建軍等成功地制備了自交聯PUA復合乳液,得到了無凝膠的核-殼結構(PA為核,PU為殼)膠乳,乳液穩定性較好,其做膠使用測試表明,粘接力、耐水性都較好。

          環氧樹脂改性水性聚氨酯涂料

          環氧樹脂的剛性和附著力強,光澤、穩定性、硬度等性能好,但柔韌性和耐磨性不及聚氨酯。因此配用適量的環氧樹脂改性,可以改善聚氨酯的性能。姜守霞等研究了環氧樹脂在水性聚氨酯乳液中含量對性能的影響,研究發現加入環氧樹脂后,產品的耐水性有明顯的提高,隨著環氧樹脂含量的增加,硬度也增加,黏度呈上升趨勢。吳曉青等探討了環氧樹脂E-44對水性聚氨酯進行改性,羥甲基丙烯酸(DMPA)含量為5% ~ 7%(質量分數),環氧樹脂添加量為5% ~ 8%(質量分數),采用相反轉分散方法時,可得到較穩定的環氧樹脂改性水性聚氨酯分散液,且其分散液綜合性能較好;用環氧樹脂改性的水性聚氨酯制備的涂膜具有硬度高,耐水性和耐溶劑性好等特點。

          有機硅改性水性聚氨酯

          有機硅因其獨特的化學結構而具有一系列優異性能,如極好的憎水防潮性、耐高低溫性、電絕緣性和化學穩定性等,將其用于水性聚氨酯涂料的改性,可有效提高膠膜的耐水性、耐溶劑性和滑爽性。Janusz報道了含聚硅氧烷和聚氨酯的共聚物所制水性涂料具有潮態硫化的功能。Coopt等把氰乙基(- -CH2CH2CN)基團引入到聚甲基硅氧烷中,得到以一NH為端基,側基.上有一CHCH2CN的硅氧烷(PCEVS),將其作為軟段,合成了聚硅氧烷聚氨酯嵌段共聚物,侯孟華等在無溶劑的條件下,采用擴鏈的方式制得氨基硅烷偶聯劑改性的水性聚氨酯乳液,以此硅烷偶聯劑改性的水性聚氨酯乳液制得的木器涂料,具有優良的耐水性、附著力和力學性能。王武生平等用含環氧基的環氧硅氧烷進-步交聯水基聚氨酯微凝膠,提高了涂膜的力學性能。以聚醚(聚酯)多元醇、有機硅低聚物(POMS)、多異氰酸酯、擴鏈劑為主要原料,制備各種有機硅共聚改性的聚氨酯乳液穩定性好,耐水性提高。


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