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树脂是高性能水性涂料的灵魂!

发布时间:2021-07-27 浏览次数:17

水性涂料是可持续发展环保型四大涂料产品(水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料)中的一个重要发展方向。水性涂料与其它种类绿色涂料相比,具有途径多、应用面大、涂装简单等优势。在中国水性涂料的发展受到广大涂料人的关注和喜爱。水性涂料在建筑涂料领域得到了普遍应用,但在工业涂料领域,水性涂料仍占比很小。从涂料基本组成的角度考虑,水性涂料用树脂是其中至关重要的一个因素。水性涂料普遍存在快干性差、成膜后易吸水、膜的力学性能不足等劣势。开发可适用于不同应用场景的高性能水性涂料用树脂是近年来水性涂料领域的一个热点研究与重点发展方向。

 

水性涂料树脂种类

高性能水性涂料用树脂最早由国外引入,国内逐渐开始开发水性涂料新产品。随后也慢慢开始自助研制高性能水性树脂,先进的水性树脂新产品的推出,使其涂料产品的涂膜性能逐渐向满足工业水性涂料用的树脂发展。水性涂料中常用树脂有耐水型无皂丙烯酸乳液、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、水性醇酸树脂等。还有一些科技人员开发出有机-无机杂化水性树脂(碳钛笼水性树脂),其应用领域正在进一步探索中。

图:随着水性涂料树脂功能不断提升,其应用也越来越广泛。

 

水性涂料应用情况

在木器漆应用中,水性涂料占比并不高。已有的应用类型主要以丙烯酸乳液为主,单组份自交联丙烯酸乳液和双组分丙烯酸聚氨酯可分别用于底涂和面涂,双组分树脂体系的性能可与溶剂型树脂媲美。水性涂料用在塑料制品表面的应用,主要在于PE、PP等塑料的表面张力太小,极性低,水性树脂在其表面的附着力弱。对于塑料制品用水性涂料的技术发展而言,如何提高涂料与基材之间的相互作用是必须要解决的关键技术问题。

 

目前来说,水性双组分聚氨酯在塑料制品表面的综合应用性能是最好的,其它类型水性涂料的性能还需不断完善和改进。在轻防腐领域,水性树脂也能满足相对低的防腐要求,在农机、机床、五金家电等领域得到了应用。汽车涂料的全面水性化较难,底漆可利用电泳涂装实现水性化,中涂和面漆则还需要在国家政策和环保法规要求下,融合各方优势进行创新技术的发展。在皮革纺织等领域也在发展水性涂料,用于皮革的水性涂料树脂以聚氨酯为主,具有光亮、手感好、耐磨等优点,也存在少量丙烯酸类水性产品。在纺织行业,近年来国内在水性涂料墨水领域出现多个实力强大的企业发展相关业务,更加符合年轻人个性化要求和小批量定制特点的产品正在快速发展,但我国在该领域的水性化占比还很低,市场潜力巨大。

 

水性涂料存在问题

水性树脂一般都具有大量的亲水基团,而成膜后的涂层耐水性与这些亲水物质形成了一组矛盾。目前发展了无皂型乳液和自交联型乳液以减少亲水性乳化剂的使用和通过提高交联密度来减少对水的吸收。但总体的耐水性能与溶剂型相比,仍有不小的差距。另外,水性树脂的形式主要为乳液(如丙烯酸类)或分散体(如聚氨酯类)。成膜之后的光泽度没有溶剂型的好。对在高光泽方面有较高要求的应用领域,水性树脂的使用受到一定的限制。


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