国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》（国发〔2018〕22号）要求“挥发性有机物（VOCs）全面执行大气污染特别排放极限值”，第二十条指出：“重点区域禁止建设生产和使用高VOCs含量的溶剂型涂料”。同时，《中华人民共和国大气污染防治法》中规定工业涂装企业应当使用低挥发性有机物含量的涂料，对违反规定的，根据情况进行相应警告罚款，对于拒不改正的责令停产整顿。政府部门不仅在政策上限制使用高VOCs含量的溶剂型涂料，在法律上也加大了惩处力度。工程机械和轨道交通离不开涂料与涂装，VOCs的治理必然受到涂料与涂装企业的高度重视。其中水性工业涂料由于含有较少的VOCs，对环境友好，利于涂装操作人员的健康，也降低了涂装工厂失火危险的概率，且工艺和施工方法与传统溶剂型涂料基本接近相同，不受工件尺寸限制，越来越受到企业的青睐，成为传统溶剂型涂料的主要替代。

本篇着重介绍主要应用于面漆的水性双组份聚氨酯体系。

目前市场上应用于高性能需求的水性双组分聚氨酯体系， 主体树脂以二级分散体为主。二级分散体生产工艺过程需要先将单体进行自由基溶液聚合，随后溶剂脱除，分散于水相才能得到二级分散体，工艺较复杂，溶剂聚合过程和溶剂脱除过程中需使用到各类溶剂，也可能会使用到甲苯、二甲苯等毒性较高的有机溶剂，供货形式下会含有一定量的溶剂。相较于二级分散体，一级分散体的分散介质是水，在乳化剂的作用和机械搅拌下，单体直接被水性引发剂引发聚合，工艺简单，无需溶剂脱除等处理，更符合绿色低碳环保的需要，供货形式为零溶剂。

巴斯夫从环境保护和可持续绿色发展出发，创新开发出一级分散体乳液产品Joncryl

®

OH 8710，该款多羟基丙烯酸树脂乳液拥有媲美二级分散体的光泽和丰满度，卓越的耐酸、耐碱、耐湿热性能以及耐候性，同时也保留了一级分散体干性快等特点。

众所周知，水性双组分体系的最终应用性能影响因素众多。从配方选择有不同的多羟基乳液或分散体，成膜助剂，配方助剂，固化剂搭配的影响；从应用施工有温度、湿度、喷涂参数、干燥条件等影响。本文针对Joncryl

®

OH 8710这一新型一级分散体树脂，主要针对配方中固化剂和成膜助剂这二个影响因素进行详细讨论。成膜助剂由于亲水或疏水性的差异，挥发速率的快慢，对乳胶粒子的融合能力，以及基于树脂基料部分的添加量，都会对涂膜性能造成很大的影响。固化剂有一定的粘度和疏水性，并不易于主动分散在水相体系中。通过研究表明固化剂液滴分散越小，分布越窄，最终外观和应用性能越优异。常规的方法是添加有机溶剂进行稀释，越多的有机溶剂稀释量更有利于固化剂在水性环境中的分散，但会造成整体配方的VOC上升。我们通过高通量分析方法，发现基于多羟基丙烯酸树脂乳液Joncryl

®

OH 8710的双组分体系配方中，不同成膜助剂类型以及用量，以及固化剂的类型对固化剂的分散影响很大，本文将对这一部分也会进行详细的讨论。

以下是实验部分

拉到底部，可直接看结论

◆ 实验材料

在本实验中，采用的分散剂、消泡剂、润湿剂、流平剂、增稠剂分别为Dispex

®

Ultra PX 4290、FoamStar

®

SI 2299、Hydropalat

®

WE 3323、Hydropalat

®

WE 3220、Efka

®

SL 3258、Rheovis

®

PU 1191；固化剂为Basonat

®

HI 2000 NG、Basonat

®

HW 3280 MBA，以上产品均由巴斯夫公司的产品；钛白粉为杜邦生产；BDG、DPnB、PGDA、PnB、PMA均从国药购买；RPDE由索尔维公司生产。

水性高光双组分白色面漆制备及制板

按照表1 (P35)配方制备水性高光双组分白色面漆，通过二甲基乙醇胺调整A组分的pH在8.0-8.5范围内，通过水和增稠剂Rheovis® PU 1191调整A组分的粘度不低于300mPas；加完固化剂混合均匀后加入合适量的水稀释到适宜喷涂的粘度，将配制好的面漆喷涂在不同基材上，自然干燥不同时间进行测试，控制最终干膜膜厚在40-50µm。

◆ 测试方法

1. 白色面漆光泽，雾影值和鲜映性测试
   漆膜的光泽根据GB/T 9754-2007标准进行测试。
   漆膜的雾影值测试方法如下：配制好的面漆喷涂在黑白卡纸上，恒温恒湿间干燥过夜，用BYK haze-gloss meter测试雾影值。
   漆膜的鲜映性测试方法如下：配制好的面漆喷涂在A4马口铁板上，用BYK orange peel meter测试鲜映性。
2. 白色面漆硬度测试
   漆膜的硬度根据GB/T 6739-2006标准进行测试。
3. 白色面漆耐酸和耐碱测试

漆膜的耐酸和耐碱根据GB9274-88标准进行测试。

4）白色面漆耐湿热测试

漆膜的耐湿热根据GB/T1740-2007标准进行测试。每100小时检查漆膜表面是否会发生失光，起泡等表面破坏，总共测试时长为360小时。

5）白色面漆耐老化测试

配制好的面漆喷涂在电泳板上，恒温恒湿间干燥养护7天，将喷涂有漆膜的电泳板放置于QUVB设备里，循环条件参照ASTM G154 Cycle 1标准，每100小时测试光泽和色差。

6）白色面漆活化期测试

配制好的面漆分别在混合好后1小时、2小时、3小时、4小时和5小时喷涂在玻璃板上，恒温恒湿间干燥过夜，根据GB/T 9754-2007标准测试喷涂在玻璃板上漆膜的光泽，根据GB/T 6739-2006标准测试喷涂在玻璃板上的摆杆硬度和铅笔硬度，光泽结果和硬度结果基本维持基本不变的时间为活化期判定。

7）白色面漆无泡膜厚测试

在A4大小马口铁板上按梯度....