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溶剂型涂料的转型 - 涂料的水性化

返回列表 作者: 浏览:11 发布日期:2021-06-02

随着全球范围内的能源紧张和环境保护法的不断完善,VOC(挥发性有机化合物)排放受到限制,涂料工业将朝向“四化”方向发展,即“水性化、光固化、粉末化和高固体分化”,低固含的溶剂型涂料将会逐步被取代掉。


溶剂型涂料的转型 - 涂料的水性化


近年来,大家对水性涂料的关注度越来越高,水性涂料在涂料领域的应用也日益扩大,已经替代了不少溶剂型涂料。水性涂料在金属防锈涂料、家装木器涂料、建筑涂料的市场份额较高。随着水性涂料性能的完善,从2015年开始水性涂料的市场规模在不断扩大。2017年水性涂料市场规模将近六百多亿元,较上年同比增长12%。水性涂料在汽车、钢结构、家具、集装箱、机车等领域的发展速度很快。国内外对水性树脂的研发力度也不断在加强,其中无皂乳液聚合、室温交联技术、水性光固化、水性聚氨酯改性是目前该领域的研究热点。

水性涂料中的成膜物就是水性树脂,是水性涂料中最关键的组分,决定了水性涂料的性能。水性树脂是指以水为介质的聚合物体系。主要可以分为水溶性树脂、水分散型和水乳型树脂。

水溶性树脂是靠聚合物分子链上带有亲水基团溶解于水而形成的,为分子级分散的真溶液,因此水性树脂呈透明状态。水分散型树脂不溶解或者不完全溶解于水中,通过一定的制备和加工方法,使其分散于水中,形成以水为介质的水分散液。水分散型树脂和水乳型树脂的界定比较模糊,很多时候没有严格区分,通常按聚合物在水中的分散颗粒大小来判定。水分散型树脂粒径范围在0.001~0.1μm,而树脂乳液的粒径≥0.1μm。水分散型树脂呈半透明状,乳液则呈乳白色。

随着水性技术的发展,水性树脂的种类也很多,常用的有水性醇酸树脂,水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性氨基树脂、水性环氧树脂、水性光固化树脂等。

水性树脂由于以水作为载体,在生产或使用时大幅度降低了挥发物质的使用,具有很多优点:

生产和加工过程中无火灾危险;
水的来源广泛,节省大量资源;
没有有机溶剂的毒性气体,对一线工人的健康没有伤害;
生产线、施工工具都可以用水清洗;
水性涂料可以采用电沉积涂装,自动化生产效率高;
减少了VOC排放,绿色环保。
水性树脂也存在一些缺点或瓶颈,使其在某些应用的使用中受到限制:

以水作为溶剂,需要增加漆膜烘干和常温干燥的时间;
对水敏感的材料如纸张、木材等工业制品,水性漆应用受限;
使用的有机胺类中和剂也具有一定的毒性,排水的废水若不处理会造成土壤污染;
水性树脂中存在大量的亲水性基团,与同类型的溶剂型树脂相比耐腐蚀性会较差;
水性树脂对pH较敏感,储存稳定性不如溶剂型树脂。
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