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樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢

各種樹脂水性化及其應(yīng)用狀況

國內(nèi)涂料市場水性化進(jìn)程

 

水性樹脂開發(fā)市場面臨的問題 

一    樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢 

        原材料上漲：這幾年，原油價格攀升已經(jīng)使得溶劑型涂料企業(yè)的生產(chǎn)成本不斷增加，越來越接近水性漆的成本，有的甚至超過水性涂料的成本，且目前這種趨勢仍在持續(xù)，越來越多的制漆企業(yè)開始采用水性樹脂產(chǎn)品。

        環(huán)保和安全性：溶劑型產(chǎn)品存在著環(huán)保和安全性問題，有毒、有害、易燃、易爆、危害健康，污染環(huán)境，易引起火災(zāi)等，而水性產(chǎn)品則不存在以上問題。

        國情：目前中國經(jīng)濟高速發(fā)展，需求旺盛，加上的低廉的勞動力成本，吸引了大量世界級的企業(yè)來華投資建廠，被譽為世界加工廠。出口產(chǎn)品的環(huán)保要求給水性漆的應(yīng)用創(chuàng)造了平臺。

樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢

        國際形勢：在歐美日等發(fā)達(dá)國家，水性樹脂的比例要高于溶劑型，工業(yè)涂料而且水性比例越來越大。國內(nèi)目前是以溶劑型為主，在工業(yè)涂料上，水性工業(yè)涂料還只占11%左右。發(fā)達(dá)國家的今天就是我們國家發(fā)展的方向，所以水性涂料是必然要成為涂料主角的。

        涂裝設(shè)備的發(fā)展：國內(nèi)涂裝設(shè)備廠已具備了適合各種水性漆涂裝方式的設(shè)備，很多在原有的溶劑型設(shè)備稍做改動即可。水性涂料的涂裝設(shè)備越來越普及，很多用漆廠家在設(shè)計新的涂裝設(shè)備時，基本上都考慮到對水性涂料的適用性。 

樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢

技術(shù)進(jìn)步給水性樹脂的發(fā)展提供保證，在歐美等發(fā)達(dá)國家水性涂料已經(jīng)很普及，其水性化技術(shù)已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)水性樹脂的起步較晚，但最近幾年發(fā)展較快，經(jīng)過近幾年的積累，與國外的技術(shù)差距也在不斷縮短。

 

二     各種樹脂水性化及其應(yīng)用狀況 

水性丙烯酸樹脂

水性醇酸和環(huán)氧酯樹脂

水性飽和聚酯樹脂

水性環(huán)氧樹脂

水性聚氨酯樹脂 

 

水性丙烯酸樹脂：

        依據(jù)水性化方式不同分為乳液聚合丙烯酸樹脂和溶液聚合樹脂，這類水性樹脂是目前水性樹脂中產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的一類樹脂

        乳液聚合：利用乳化劑的乳化作用，在水中引發(fā)聚合的高分子乳液，主要應(yīng)用在內(nèi)外墻漆，木器漆、塑膠漆和其它工業(yè)防腐漆及面漆，如卷材涂料等。

        應(yīng)用特點：抗流掛性好，干燥快，光澤、豐滿度差，施工易產(chǎn)生氣泡。

 

        溶液聚合：在溶劑中引發(fā)聚合成高分子聚合物。通過在分子中引入大量親水單體中和成鹽后分散于水中，主要用來制作氨基烤漆，也有一些自干品種應(yīng)用在木器和紙張上光等。

應(yīng)用特點：透明水溶性溶液，水稀釋黏度不易下降施工固含底

 

水性醇酸和環(huán)氧酯樹脂 

        關(guān)于這類樹脂的技術(shù)情況，本次研討會另有專題講座，這里主要談一下其特點及應(yīng)用情況，按自干體系和烘烤體系分別介紹。

        自干體系：水性防腐涂料中已有廣泛應(yīng)用，如在汽車底盤、鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)成熟。，

特點：跟溶劑型對比干燥較慢，由于中和劑的阻聚作用使氧化交聯(lián)并不是很有效。目前國內(nèi)自干醇酸和環(huán)氧酯應(yīng)用很多都是在80-100℃烘烤。

        烘烤體系：此類樹脂用于烘烤涂料，彌補了自干交聯(lián)不足的缺陷，可以用在各類金屬防護和裝飾。

特點：由于此類體系分子中含有油，對顏料的潤濕性好，漆膜具有優(yōu)異的光澤和豐滿度，成本底。

      

水性飽和聚酯樹脂

        此類樹脂亦是通過成鹽機理水性化，應(yīng)用在高檔氨基烤漆及卷材涂料

特點：該類樹脂特點漆膜具有極佳的硬度和加工性能，優(yōu)異的耐侯性和防腐性能，這類產(chǎn)品現(xiàn)已批量生產(chǎn)，在氨基烤漆（靜電噴涂）和卷材涂料上均有應(yīng)用

應(yīng)用情況和性能圖表：

 

水性環(huán)氧樹脂

        其水性化方式有三種：外加乳化劑、利用胺固化劑乳化環(huán)氧主體樹脂，在環(huán)氧分子上引入親水基團。國外的此類樹脂幾年前就在國內(nèi)推廣，但在干燥時間和最終性能上還有差距。最近幾年國內(nèi)有幾家專業(yè)生產(chǎn)水性環(huán)氧的企業(yè)，在雙組分環(huán)氧防腐涂料應(yīng)用已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。 

 

        國內(nèi)涂料市場水性化進(jìn)程 

        防腐涂料

        國內(nèi)工業(yè)涂料行業(yè)水性化比較早的是一些輕防腐涂料，如汽車底盤（車橋、車架、水箱、油箱等）和鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)，在這些行業(yè)已經(jīng)有了近十年的應(yīng)用，包括噴涂和浸涂，這些行業(yè)的水性化已經(jīng)相當(dāng)普遍，技術(shù)也日趨成熟。應(yīng)用的涂料主要是采用水性醇酸和環(huán)氧酯樹脂，這主要是由于該類水性樹脂中含有較多極性基團，使其在防腐方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能。

        裝飾性涂料

        早期的水性涂料光澤和豐滿度跟溶劑型產(chǎn)品相差較多，水性涂料更多應(yīng)用在底涂上，隨著水性樹脂技術(shù)和涂料應(yīng)用技術(shù)的不斷完善，一些廠家生產(chǎn)水性裝飾涂料已經(jīng)接近或達(dá)到溶劑型涂料水平。 

        汽車面漆涂料等高檔涂料的水性化

        汽車涂裝的水性化是從底漆開始的，現(xiàn)國內(nèi)汽車底涂的水性化已很普遍。在面漆的涂裝方面，歐美等發(fā)達(dá)國家早已有成熟生產(chǎn)線在應(yīng)用。這一類涂料樹脂主要由一些大型涂料企業(yè)在做專項開發(fā)。 

        

         水性樹脂開發(fā)市場面臨的問題 

        水性涂料經(jīng)過近十多年的發(fā)展，雖然從樹脂技術(shù)到涂料應(yīng)用和施工的技術(shù)都有很大進(jìn)步，水性涂料的市場份額也在不斷增加，但跟發(fā)達(dá)國家比，跟日益增強的環(huán)保意識比，其占整個工業(yè)涂料行業(yè)的比例還是相對較少，當(dāng)然這里有很多方面的原因，這里只從技術(shù)角度闡述一下開發(fā)市場需要解決的問題：

        樹脂應(yīng)用技術(shù)服務(wù)問題

由于水性涂料配方設(shè)計較溶劑型配方復(fù)雜，為防止涂料配方工程師由于樹脂使用方法和配方設(shè)計問題，對水性樹脂和水性涂料的否定，樹脂生產(chǎn)廠家必須對水性樹脂的涂料應(yīng)用技術(shù)投入一定的精力，細(xì)致、全面指導(dǎo)涂料廠家開發(fā)出更多更好的水性涂料。

        施工技術(shù)服務(wù)問題

水性涂料的施工參數(shù)與溶劑型涂料比亦有很大差距，所以涂料廠家往往需要更多施工方面的服務(wù)，盡量克服水性涂料在施工過程中易出現(xiàn)的問題如流掛問題、瀑泡問題等。