3、几种常用水性涂料

　　3.1环氧树脂

　　环氧树脂具有优异的物化性能，如良好的附着力，优异的耐化学品性和耐溶剂性，硬度高，耐腐蚀性和热稳定性优良，因此，一直引起人们的关注。水性环氧树脂可分为水乳型环氧脂和水溶型环氧树脂2种。其制备方法主要有直接乳化法、相反转法和自乳化法3种[5]。此外，还有人采用纤维素单晶纳米材料混合改性法，制成柔韧性和硬度都较好的水性环氧涂料[6]。

　　水性环氧涂料通过环氧树脂与固化剂反应交联成膜，固化剂的性能对涂膜物化性能影响很大，故水性固化剂的改性研究已成为当前国内外研究热点。目前常用的水性环氧树脂固化剂主要是3种改性胺类固化剂：(1)36碳链二聚酸和多胺缩聚而成的聚酰胺;(2)18碳链脂肪酸和多元胺反应制得的酰胺化多胺;(3)环氧树脂与多元胺制得加成产物。对于水性环氧固化剂的合成，一般常用的胺主要包括脂肪族多胺、间苯二胺、曼尼希碱和聚氧乙烯二胺等[7]。由于该类固化剂与环氧树脂相容性比较差，故具有适用期短、耐水性差的缺点，所以对其进行改性是首要问题。一般常用的改性方法主要有3种：1)降低伯胺的含量，以降低固化剂的总体反应性;2)采用单环氧化合物或丙烯腈封端;3)通过减压蒸馏法除去未反应的游离胺，并加入有机酸，以提高其水溶性。石亚军等人研究了水性环氧树脂乳液与固化剂的配比、防锈颜填料配比以及颜填料体积浓度等对水性环氧防腐涂料性能的影响[8]。研究结果表明：采用优选的高性能水性双酚A环氧乳液和改性的多胺固化剂，当水性环氧乳液和固化剂的质量比为2∶1时，涂料性能最好当铁钛粉、铁红、滑石粉3者的质量比为1∶1∶1.5时，涂料的力学性能、耐酸碱性、附着力等性能都达到最好;在保证铁钛粉、铁红、滑石粉的质量比为1∶1∶1.5的前提下，当颜填料聚氯乙烯的体积浓度达47.7%时，涂料的硬度、附着力等综合性能达到最佳。

　　近几年，除了对水性固化剂进行大量的研究外，还对纳米材料改性的水性环氧涂料作了大量研究工作。将纳米SiO2、纳米TiO2等纳米材料用于水性环氧涂料中，制成水性纳米改性环氧涂料，可使其附着力、耐擦洗性、耐候性、硬度、柔韧性、耐老化性等性能得到很大提高[9]。黄丽等人研究了复合改性的纳米SiO2/环氧涂料的性能[10]。首先将纳米SiO2与溶剂混合，再按一定的配比加入偶联剂和超分散剂，制得改性纳米SiO2。然后将改性纳米SiO2与E-44环氧树脂混合，便制得纳米SiO2/环氧复合涂料。研究结果表明：改性纳米SiO2用量为2%时，能够与树脂基料有效复合，可使热分解温度达296℃，比纯树脂基料提高了50℃，漆膜的机械力学性能也得到很大提高。

　　3.2聚氨酯

　　聚氨酯含有强极性异氰酸酯基(—NCO)、—OH以及脲基等，并且聚氨酯分子间能形成氢键、存在范德华力作用力和较高的内聚力，对极性塑料表面具有很好的粘接力。对于非极性塑料(如PE、PP)，除了处理塑料的表面外，也可在聚氨酯树脂上接枝具有与这些非极性树脂相似化学性质、表面张力和溶解度参数的链段[11]。

　　按水性聚氨酯的外观，分为聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散体和聚氨酯乳液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液，一般统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液。按组成分有单、双组分之分，单组分属于热塑性树脂，聚合物在成膜过程中不发生交联，方便施工;双组分水性聚氨酯涂料由含有活泼—NCO固化剂组分和含有可与—NCO反应的活泼氢(羟基)的水性多元醇组成，施工前将二者混合均匀，成膜过程中发生交联反应，涂膜性能好。

　　3.2.1单组分水性聚氨酯涂料

　　单组分水性聚氨酯涂料是水性聚氨酯涂料中最常见的一种，也是最常用的，具有高断裂伸长率(可达800%)、适当的强度(20MPa)和常温干燥的优点。传统意义上的单组分水性聚氨酯涂料一般具有较低的相对分子质量或低交联度[13]。为进一步提高单组分水性聚氨酯涂料的机械性能和耐化学品性能，可通过引入反应性基团进行交联或使用复合改性基料的方法来提高涂料性能，选用诸如多元醇、多异氰酸酯和多元胺等多官能团化合物合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体;....