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涂料百科:(十三)水性涂料前世解说

信息来源:paintkey.com  时间:2010-05-26  浏览次数:148

  用水代替涂料中的挥发性有机溶剂从安全、成本、毒性以及环境污染各方面来看,都是非常重要的。水性涂料可以说是历史最早的涂料,如水彩颜料、刷墙粉等,其成膜物多为水溶性动植物胶、蛋清、酪素等,其中酪素来源于牛奶,可溶于稀碱,如氨水,当氨逸出后可得不溶于水的膜。现今上述的水性成膜物已不再用作涂料,但仍用于做保护胶。现在的水性涂料可分为两大类,一是乳胶(或乳液),一是水溶性树脂体系。但真正的水溶性树脂一般不作为涂料的主要成膜物,它们只用于做保护胶和增稠剂等,如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠等。涂料中用作成膜物的水溶性树脂实际是树脂聚集体在水中的分散体,也为一种胶体,但由于其分散微粒极细,分散体成透明状,而被除数误认为水溶液,因此在涂料中所用的水溶性树脂上应加引号,为避免误解可称为水可稀释性树脂。
  1、水可稀释性树脂与涂料
  在前面已介绍了各种水可稀释性树脂的制备方法,用水可稀释性树脂为成膜物的水性涂料大都是热固性的,可以用于喷漆、浸涂漆等一般涂料。水可稀释性涂料中最重要的一类为电泳漆(或称电沉积漆),它广泛用于工业涂料,特别是汽车漆的底漆。
  ⑴水可稀释性树脂的一般制备方法及其特性
  从丙烯酸树脂、醇酸、聚酯、环氧树酯及聚氨酯的水可稀释性树脂的制备中可以总结出下述的一般路线:首先选择一种有机溶剂为共溶剂,所谓共溶剂是既可溶解树脂,又可与水混溶的溶剂,如二醇醚和丁醇,常用的二醇醚有2-丙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚。在共溶剂中通过聚合或反应得到一定羧基(或氨基)的高浓度聚合物,一般酸值在40—60,除了羧基以外,聚合物上还含有其它反应性基团用于成膜时的交联反应。向聚合物溶液中加入胺(或羧酸)将聚合物中和成盐,然后用水稀释便可得到“水溶液”树脂。制备涂料的过程如下,取出部分聚合物有机溶液,用胺(或酸)中和,加入颜料,分散助剂,通过沙磨机进行研磨,达到研磨要求后进行调稀,即加入水以降低粘度,即得水可稀释性涂料。
  在用水稀释有机溶液时,体系的粘度变化是异常的,如下图1曲线1所示。设聚合物有机溶液的粘度在图中的A点,用水稀释时,粘度较快地下降,继续稀释,粘度变化不大,接着粘度反而增加,直至一最高值,此时甚至可使搅拌发生困难,再加水,粘度迅速下降。将水加到溶液粘度为0.1Pa·s左右时,体积固含量一般在20—30%。上述粘度变化是所谓水可稀释性聚合物的一般规律,它和聚合物溶液用有机溶剂稀释(下图1中的曲线2)以及典型的乳胶用水稀释的情况(下图1中的曲线3)是完全不同的,但曲线1在经粘度最高值以后的形状和曲线3类似。另外一个异常的现象是用胺中和聚合物时,所需量要比理论量低得多,若用理论量,甚至低于理论量的胺时,pH可超过7。
  涂料百科:(十三)水性涂料

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