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环保涂料水性材料的介绍与发展
时间:2021-01-12 09:42:13 点击次数:110

水性环保涂料

水性涂料是60年代初期研制出的一类新型环保涂料,根据树脂的类型可分为稀释型、胶体分散型、水分散型或乳胶型三种主要类型。水性涂料的主要品种有醋酸乙烯酯漆、水性环氧自干漆、水性醇酸氨基烘干漆、水性聚氨酯漆、有机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机溶剂作溶剂,与溶剂涂料相比,不仅具有成本低、施工方便、不污染环境等特点,而且从根本上消除了溶剂型涂料在生产和施工过程中因剂挥发而产生的火灾隐患,也减少了有害有机溶剂对人体的危害,深受广大用户的喜爱。


水性环保涂料的发展

水性涂料是未来涂料的主力军,目前占世界涂料总量的30%以上,在涂料工业2个最大应用领域之的建筑涂料里占有绝对优势,特别是在业发达国家,如美日等国,水性涂料占总涂料的70% ~ 90%,在德国则占到93%,即使在西欧发展最慢的挪威也有47%的份额。在另-一个最大应用领域-工业涂料中, 水性涂料已占世界工业涂料的20%,到2010年将达到30%以上。在工业涂料里用量最大的汽车涂料中,其底漆水性化已达92%。而中涂漆水性化,2002年在北美为3%,欧洲为42%,亚洲为2%,即使是曾对涂料水性化重视不足的日本,其水性化也在逐年上升,如2003年为1 1%, 2004年为23%, 2005年为37%, 200649%,2007年为61%2008年为63%; 世界各工业发达国家都十分重视水性涂料的新产品开发如美国对水性环保涂料的开发资金占其全部涂料开发资金的50%以上,其水性涂料的开发成果则占全部涂料总成果的20%。欧洲市场水性涂料有增长势头,2007年达 到56亿美元的市场规模;同时溶剂型涂料的比率也在下降。在防腐蚀涂料方面,日本已开发出并应用于桥梁等设施上的从底到面全为水性的重防腐涂料体系。目前,国内外道路标志涂料采用水性丙烯酸系列已广为人知。

丙烯酸改性水性聚氨酯涂料

丙烯酸改性水性聚氨酯广泛用于皮革涂饰、涂料、粘合剂、织物涂层、印染等工业领域。ChoiHS°等用过氧化氢作引发剂制备了丙烯酸聚氨酯接枝共聚物,并探讨了反应温度、反应时间、单体浓度对反应的影响。钟鑫等以活性羧基丙烯酸改性无油醇酸聚氨酯涂料具有较好的流平性、丰满度、耐候性,且生产成本低,是-种综合性能优异的自干型环保涂料。陈文等合成了水性环氧丙烯酸酯树脂和水性聚氨酯丙烯酸酯,然后配制成具有优秀性能的水性UV固化木地板涂料,该水性UN固化材料具有无毒性、无污染、无刺激和生产安全等优点,在木地板涂料领域有广阔的应用前景。周建军等成功地制备了自交联PUA复合乳液,得到了无凝胶的核-壳结构(PA为核,PU为壳)胶乳,乳液稳定性较好,其做胶使用测试表明,粘接力、耐水性都较好。

环氧树脂改性水性聚氨酯涂料

环氧树脂的刚性和附着力强,光泽、稳定性、硬度等性能好,但柔韧性和耐磨性不及聚氨酯。因此配用适量的环氧树脂改性,可以改善聚氨酯的性能。姜守霞等研究了环氧树脂在水性聚氨酯乳液中含量对性能的影响,研究发现加入环氧树脂后,产品的耐水性有明显的提高,随着环氧树脂含量的增加,硬度也增加,黏度呈上升趋势。吴晓青等探讨了环氧树脂E-44对水性聚氨酯进行改性,羟甲基丙烯酸(DMPA)含量为5% ~ 7%(质量分数),环氧树脂添加量为5% ~ 8%(质量分数),采用相反转分散方法时,可得到较稳定的环氧树脂改性水性聚氨酯分散液,且其分散液综合性能较好;用环氧树脂改性的水性聚氨酯制备的涂膜具有硬度高,耐水性和耐溶剂性好等特点。

有机硅改性水性聚氨酯

有机硅因其独特的化学结构而具有一系列优异性能,如极好的憎水防潮性、耐高低温性、电绝缘性和化学稳定性等,将其用于水性聚氨酯涂料的改性,可有效提高胶膜的耐水性、耐溶剂性和滑爽性。Janusz报道了含聚硅氧烷和聚氨酯的共聚物所制水性涂料具有潮态硫化的功能。Coopt等把氰乙基(- -CH2CH2CN)基团引入到聚甲基硅氧烷中,得到以一NH为端基,侧基.上有一CHCH2CN的硅氧烷(PCEVS),将其作为软段,合成了聚硅氧烷聚氨酯嵌段共聚物,侯孟华等在无溶剂的条件下,采用扩链的方式制得氨基硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯乳液,以此硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯乳液制得的木器涂料,具有优良的耐水性、附着力和力学性能。王武生平等用含环氧基的环氧硅氧烷进-步交联水基聚氨酯微凝胶,提高了涂膜的力学性能。以聚醚(聚酯)多元醇、有机硅低聚物(POMS)、多异氰酸酯、扩链剂为主要原料,制备各种有机硅共聚改性的聚氨酯乳液稳定性好,耐水性提高。




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