2015年河北涂协水性漆会议资料.ppt

水性涂料配方设计初探2015天津水性漆会议资料
南京汉宝公司 杨其岳
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1、水性漆
“水性漆”定义，以水为溶剂或稀释剂的涂料的泛称。意义与“溶剂型涂料”的含义是一致的。水性漆可细分为若干大类。
按树脂类别划分：水性醇酸漆、水性氨基漆、水性双组份聚氨酯漆、水性环氧漆等。
按用途划分：建筑涂料、工业涂料、汽车涂料、木器涂料、防腐涂料等。
按涂装方式划分：喷漆、手刷漆、电泳漆、浸涂漆、滚涂漆等。
看过上述分类会使我们不由自主地想到：涂料发展进入了新时代
迎来了一个新的里程碑。发展的动力是环保与健康，是人类的需求！
是社会的需求！是健康的需求！是人类赖依生存的基础。
在新事物面前难免会怀旧、会留恋、会对比。会发生许多不如人
意的事。需要慢慢地适应她、呵护她、推动她。这是历史潮流，只有
溶入这个潮流才会发展、才会前进、才会从中获得更大的效益！这是
一个利己、利民、利国的千秋万载的大事业！
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2水性涂料与溶剂型涂料的区别
水油两涂料相比。就技术和性能而论，差距还很大。水性涂料还赶不上溶剂型涂料。水性涂料发展的主要动力是环保、节能和健康。
溶剂型涂料有几百年的发展史，我国水性工业漆的发展史不足20
年，最早建筑涂料也只有50余年的历史。在这么短的时间内要赶上溶
剂型涂料的水平是不现实的。
2-1树脂是造成两类涂料性能差别的主要原因之一。
以水性醇酸树脂和油性醇酸树脂为例。合成工艺和原材料基本相
同。区剂在于水性醇酸树脂要亲水，合成时多数采用酸超量或者二次
酯化法。这就导致了两种树脂产生差别：
区别一，溶剂型涂料树脂固含量高，丰满度好；溶剂挥发受相对湿度（RH）影响较小，挥发速度较快，涂膜干燥时间较短。
水性涂料树脂固含量低，丰满度差；混合溶剂挥发受相对湿度或临界相对湿度（CRH）影响大，挥发速度较慢，涂膜干燥时间较长。
区别二、水性醇酸和溶剂型醇酸都属于氧化聚合干燥型涂料。
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干燥有四个阶段，每一阶段都离不开催干剂的帮助。催干剂是有活性的金属盐。阴离子部份是异辛酸或环烷酸，阳离子是化合价可变的金属，例如钴，锰、钙、铅、铅锆、锌等。在溶剂型涂料中树脂和干料都是以分子状态溶解在涂料中催干效果良好。在水性涂料中树脂和干料与溶媒相容性都不好，导致催干效果不佳。
区别三、水性醇酸不是以分子状态溶解在水中的，而是依靠大分子中被胺中合的氨基分散在水中。所以外观是乳状液，分子亲油部份是以卷缩状分散在水相中。这与溶剂型醇酸以分子状态均匀的溶在溶剂中不相同，这样会影响到它们的干燥固化速度和最终涂膜的性能如硬度和耐水性。
再以单组份的丙烯酸乳液涂料为例。这种树脂多用于制作金属防锈底漆和木器漆。虽然树脂类型有所区别，但成膜机理相同。这些涂料在应用领域，与溶剂型涂料相比，差距很大。
溶剂型木器漆主要是双组份PU涂料，性能好，价位低。而水性木器漆价格和性能都不占优势。它的优势就是健康、环保、节能。
当今市场的单组份水性丙烯酸木器漆是受价格和原料来源等诸多
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因素的影响才逐渐形成的木材涂料体系。
丙烯酸乳液是热塑型树脂。成膜剂使聚合物溶涨、相互聚结、渗透、缠绕，在毛细管力的作用下融合成膜。它们之间没有或缺乏官能基交联，所以导致涂膜性能不好。而双组份PU涂料，分子间通过氨酯键交联，整个涂膜是一个相互交联的网状体。在耐水、硬度、耐化学等性能上，单组份水性丙烯酸木器漆是赶不上的。就实际性能而言丙烯酸树脂作木器漆不是理想的。长处用不上，短处更明显。
水性双组份PU涂料和溶剂型双组份PU涂料是可比的，但性能差距也很大。原因与水性醇酸的区别之一和三相类似。
怎么比？比什么？用单组份的水性丙烯酸和双组份溶剂型聚氨酯相比不合理也不公平。但这是当前木器漆的现状。应用领域没有错，人家需要的是性能和涂装工艺的习惯性。生产单位也没错，受环保、价格、原料来源的影响丙烯酸乳液最合适。市场和生产有待磨合！
丙烯酸乳液合成工艺及原料路线都很成熟，不同单位的产品性能虽有差距，但不会差别很大。要改善和提高涂料性能，关键是增强成膜时的交联率和交联密度。
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要达到这个目的，应该从俩方面考虑：
其一是乳液合成时使用交联单体，例如双丙酮丙烯酰胺为交联单体，接到聚合物上。再与己二酰肼交联反应生成腙，一端一个肼，可以把