气干型水性醇酸涂料开发
0 引言
随着世界经济的不断增长和城市化日新月异的推进,人们物质生活明显改善,同时生态环境恶化及人类生存危机也笼罩在生活之中,环境保护与可持续发展已成为人类必须遵循的法则。
绝大多数溶剂型涂料在生产、施工及服役期间,不但会对生态环境造成污染,给人体带来伤害,而且浪费自然资源。近年来,开发应用环境友好涂料是涂料界的关注点与兴奋点,涂料相关企业和大专院校对水性树脂及其涂料研发相当重视,水性化技术成为涂料研发及应用市场的热点课题。水性无机富锌涂料是重要的水性防腐涂料品种之一,用于海洋、高温、桥梁及钢结构等领域的长效防腐。水性有机涂料品种繁多,采用水性化的纤维素衍生物、改性油类、改性聚丁二烯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂和氟碳树脂等作为水性涂料的基料[1],可制造性能各异的水性涂料。水性涂料是一类复合多相分散体系,制造水性涂料时,应采用不同类型的助剂及分散方法,保障分散体系的稳定性,化学成膜的水性树脂必须经过充分合理的交联固化,才会提升涂膜的综合实用特性;准确选配水性交联(固化)剂、促进剂和催干剂等组分,并提供适宜的固化条件,保证固化涂膜结构的均一完整性;选取水性防腐涂料的颜填料体积分数(PVC)应小于临界颜填料体积分数(CPVC),利用颜填料增加涂膜的耐蚀、耐候、耐磨、硬度及专用功能等应用性能;水性涂料体系的流动性、成膜温度及降低VOC等,也是应关注的因素。
1 选择水性醇酸涂料组分
1.1 水稀释性醇酸树脂
合理调控羧基与羟基比例,制造较高相对分子质量的含羧基的水稀释性醇酸树脂,该树脂形成的涂膜具有优良的耐候性、光泽、保色性、柔韧性及抗冲击性等优点。采用马来酸酐与醇酸树脂分子内非共轭2个C=C双键间活泼亚甲基上的氢进行加成反应,得到水稀释酸酸树脂,其相对分子质量较高,可降低助溶剂用量,改善水稀释性并提升涂膜的耐水性。
经试验筛选比较,选择酸值为50 mgKOH/g左右的水稀释醇酸树脂,更有利于增加涂膜的耐水性和耐酸性。确定HD-CS001水性醇酸树脂作为气干型水性醇酸涂料的基料。
1.2 选择颜填料
1.2.1 磷酸盐类防锈颜料的特点
无毒害的磷酸盐类具有优异的离子交换能力和催化功效;磷酸盐产生的负离子与金属底材上的Fe3+和Fe2+生成螯合物,钝化金属表面;活泼的正磷酸根离子与涂膜内的极性基团形成坚硬的络合物保护膜;单位质量的....
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