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水性醇酸树脂 为什么要发展水性涂料 国民环保意识的增强 限制VOC排放量的法律法规的制定 石油能源的紧张 向环保化和集约化方向发展 高固体含量涂料 水性涂料 UV EB固化涂料 粉末涂料 可行性 成本 环境的可接受性 全球涂料产品结构和技术进展趋势单位 溶剂性涂料水性涂料 单相体系两相体系 水性涂料与溶剂性涂料的对比 水性涂料的特点无毒环保 施工安全没有闪点 不燃 没有爆炸的危险水挥发慢 干燥困难配制比较复杂易引起基体腐蚀对颜料润湿分散难对湿度的影响很大 水性涂料与溶剂性涂料的对比 溶剂性涂料的特点一般有毒 易燃成膜致密溶剂挥发快 干燥容不需要助溶剂好的防潮性能对颜料润湿分散容易对湿度的影响相对较小 水性涂料的制法 1水乳液型分散体的制法 由单体乳液聚合制备后乳化分散的制法自乳化分散的制法 2水稀释型分散体的制法 带有氨基的聚合物 以羧酸中和成盐基带有羧基的聚合物 以胺中和成盐基 溶剂蒸发 与氧气反应 与固化剂交联 物理成膜空气化学成膜 混合溶液 非交联 交联 气干型醇酸漆 双组分烘烤系统 成膜方式 发展最早 产量最大 用途最广的品种之一原料易得 基本上不依赖于石油产品价格便宜组分和性能可以在很大范围内调整格外好的成膜能力高的光泽易于施工和与空气交联 干燥和固化时间相当慢成膜硬度低耐水性和耐候性较差 醇酸树脂的特点 优点 缺点 1 使传统的醇酸树脂含过量的羧基 并用胺或氨将其中和成盐 得到水稀释性的醇酸树脂 2 制备自乳化的醇酸树脂 一种方法是制备具有核壳结构的丙烯酸改性醇酸树脂 将疏水的醇酸树脂部分作为乳胶粒的核 亲水的丙烯酸共聚物部分作为壳 疏水的核被包裹在亲水的壳中间 另一种方法是醇酸树脂与具有反应活性的表面活性剂反应 使表面活性剂接枝到醇酸树脂上面 使醇酸树脂在水中能够乳化 它克服因加入大量乳化剂而引起的硬度和疏水性能的下降 3 通过外加乳化剂的方式将溶剂型醇酸树脂转相乳化成醇酸树脂乳液分散体 水性醇酸树脂 乳液 的制备途径 水稀释性醇酸树脂的结构 OOC B OOC B COO B COO 亲水基团 聚合物 B 胺 碱性化合物 B 阴离子稳定体系 油 水乳液 亚稳转化态 水 油乳液 醇酸 水性醇酸树脂 乳液 与其他水性聚合物乳液成膜方式比较 相转变 水性聚合物乳液 水性醇酸树脂 乳液 油 水乳液 亚稳转化态 水 油乳液 醇酸 水性醇酸树脂 乳液 的干燥过程 1主催干剂 它们一般是含有多氧化价态的金属皂 能发生氧化还原反应 工业上常用的这类催干剂有钴 锰 钒 铁和铈 2辅催干剂 金属皂 只存在单个价态 本身通常不起催干作用 但它们和主催干剂配合使用具有催化作用 包括钙 钾 锂和锌 3偶联催干剂 如果在加速反应过程中的机理是基于金属与连结料中羟基基团或羧基基团反应 这种催干剂称为偶联催干剂 如锆 铅钡 铝 铋 鍶 催干剂的种类和用途 催干剂 以钴为例 在自动氧化过程的作用 RH 非共轭的两个双键的亚油酸酯模型化合物ROOH 氢过氧化物 水性醇酸树脂技术参数 性能特点 1具有良好的自干性和装饰性 2具有良好的耐盐水和耐盐雾性能 3具有良好的颜料润湿性和高度的剪切稳定性 4具有良好的附着力 柔韧性和较高的硬度 5具有良好的耐水性 1加入催干剂可室温干燥或强制干燥 本所配套的水性催干剂加入量为纯树脂含量的4 0 6 0 2配制清漆时 应首先将乳液的PH值调整到7 8 一般用氨水 三乙胺或N N 二甲基乙醇胺 然后再加入水性催干剂 树脂的粘度会随PH值的提高而增大 可适当加入去离子水调整粘度 3可直接与颜填料一起研磨 但由于可使用的颜填料种类繁多 酸碱性各不相同 使用时应进行混溶性的测试 必要时 在加入颜填料前 需加入适量的氨水或三乙胺 成漆的PH值应调整到7 8 4可加入甲醚化的氨基树脂烘烤固化 建议氨基树脂的加入量为5 1 10 1 固体 固体 配漆要点 5成漆须在弱碱性条件下保存 PH值的调整可以使用氨水 三乙胺或N N 二甲基乙醇胺 树脂的粘度会随PH值升高而增大 6产品的粘度主要取决于PH值 储存过程中可能由于胺的挥发造成PH值降低 从而使粘度也随之下降 可通过补加少量氨水 使粘度恢复到初始状态 7该树脂可用去离子水稀释 自来水经试验后也可以使用 能与醇醚类溶剂混溶 8施工和配漆设备可以用水 碱性洗涤剂或丙酮清洗 配漆要点 自干型水性醇酸防锈底漆 水性醇酸铁红防锈底漆参考配方 底漆的制备方法如下 1研磨色浆阶段 1 在分散釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去离子水 在搅拌情况下慢慢加入水性醇酸树脂 使之稀释 然后加入氨水 调整PH值为7 8 2 在搅拌情况下 慢慢加入配方量的Foamax810和水性催干剂 3 在搅拌情况下 慢慢加入配方量的CMS 555 沉淀硫酸钡 ZP 10 Alcophor827和氧化铁红 然后用砂磨机进行研磨 直至细度小于30微米 4 达到细度要求后 放出色浆 并用计量的去离子水分三次冲洗砂磨釜 并将该部分冲洗水用于后面的配漆中 2混合阶段 1 在调漆釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去离子水 包括研磨色浆阶段的冲洗水 在搅拌情况下慢慢加入水性醇酸树脂 使之稀释 然后加入氨水 调整PH值为7 8 2 在搅拌情况下 慢慢加入配方量的Foamax810 BYK 333 RM 8W和RM 2020 3 在搅拌情况下 搅拌下慢慢加入第一步色浆 4 检测PH值 用氨水调整PH值为7 8 可加适量的去离子水调节粘度 5 用80 120目的滤网过滤 即得到水性醇酸铁红防锈底漆 水性醇酸铁红防锈底漆性能指标 水性醇酸铁红底漆 7 ZP 101 4 Alcophor827 水性醇酸铁红防锈底漆 耐盐雾168h 空白 自干型水性醇酸装饰性面漆 各色常温干燥水性醇酸面漆参考配方 常温干燥水性醇酸白色面漆参考配方 白漆的制备方法如下 1研磨色浆阶段 1 在分散釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去离子水 在搅拌情况下慢慢加入水性醇酸树脂 使之稀释 然后加入氨水 调整PH值为7 8 2 在搅拌情况下 慢慢加入配方量的Foamax810 水性催干剂和BYK 190 3 在搅拌情况下 慢慢加入配方量的R595钛白粉 然后用砂磨机进行研磨 直至细度小于20微米 4 达到细度要求后 放出色浆 并用计量的去离子水分三次冲洗砂磨釜 并将该部分冲洗水用于后面的配漆中 2混合阶段 1 在调漆釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去离子水 包括研磨色浆阶段的冲洗水 在搅拌情况下慢慢加入水性醇酸树脂 使之稀释 然后加入氨水 调整PH值为7 8 2 在搅拌情况下 慢慢加入配方量的Foamax810 BYK 333 RM 8W和RM 2020 3 在搅拌情况下 搅拌下慢慢加入第一步色浆 4 检测PH值 用氨水调整PH值为7 8 可加适量的去离子水调节粘度 5 用80 120目的滤网过滤 即得到水性醇酸白漆 水性常温干燥醇酸面漆主要性能指标 水性醇酸干燥性能 水性催干剂对涂料粘度的影响 催干剂对光泽的影响 水性醇酸漆储存过程中粘度的变化 40 30天 水性醇酸清漆性能比较 水性醇酸面漆硬度变化曲线 水性醇酸白色面漆耐人工老化实验结果 水性醇酸面漆耐人工老化实验结果 红色面漆与黑色面漆 光泽变化 施工配套方案 1水性醇酸防锈底漆 水性醇酸面漆2水性丙烯酸防锈底漆 水性醇酸面漆3水性环氧酯防锈底漆 水性醇酸面漆4水性双组分环氧底漆 水性醇酸面漆5水性醇酸防锈底漆 水性聚氨酯面漆6常规油性底漆 水性醇酸面漆 环氧酯铁红底漆 40um 醇酸白色面漆 40um 水性醇酸铁红