摘要: 水性涂料是以水基性上光油为主体的各种水性树脂涂料,包括专用上光机用水性光油、柔性版水性光油、凹版水性光油、水性磨光油(压光胶),以及水性薄膜复合粘合剂等。

水性涂料是以水基性上光油为主体的各种水性树脂涂料,包括专用上光机用水性光油、柔性版水性光油、凹版水性光油、水性磨光油(压光胶),以及水性薄膜复合粘合剂等。水性涂料由于采用水作为分散介质,无火灾隐患,生产成本低,具有无色、无味、无毒、低粘度、快干、透明度强、高固含量、无有机挥发物、成本低、来源广、可用水稀释和清洗、对操作要求相对较宽等特点,符合绿色生产要求,故具有十分广阔的发展前景。

 

一、水性涂料的成膜机理

涂料被涂覆在被涂物上,由液态变成无定形的固态薄膜的过程,称为涂料的成膜过程或涂料的固化,一般称为涂料的干燥。涂料主要靠溶剂蒸发、熔融、缩合、聚合等物理或化学作用而成膜,其成膜机理随涂料的组分和结构的不同而异。常用涂料的成膜方式主要有物理机理干燥和化学机理干燥等几种。

 

水溶性涂料主要依靠化学反应发生成膜。这种成膜就是涂料中的成膜物质在施工后聚合,称为高聚物的涂膜的过程,可以说是一种特殊的高聚物合成方式,它完全遵循高分子合成反应机理,例如:醇酸涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料、酚醛涂料等。但是涂料大多不是以一种单一的方式成膜,而是依靠多种方式最终成膜的。


二、水性涂料的分类

1、水性环氧树脂涂料

水性环氧树脂涂料通常是将环氧树脂以微粒、液滴或者胶体形式分散于水相中所形成的稳定分散体系,具有很多优点:不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,无环境污染; 操作性能好,施工工具可用水直接清洗,操作安全;具有良好的附着力,可与水泥配合使用;可在室温和潮湿的环境中固化,有较高的交联密度;能与其它水性聚合物体系混合使用。水性环氧树脂涂料可替代目前广泛使用的溶剂型涂料, 具有很好的经济效益和社会效益。

 

2、水性丙烯酸酯涂料

水性丙烯酸酯涂料用的丙烯酸树脂主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯与乙烯系单体,如苯乙烯经共聚而得到的热塑性或热固性丙烯酸系树脂,及其它具有活性可交联官能团树脂改性的丙烯酸树脂。水性丙烯酸酯涂料因具有优异的保色保光性能、耐候性能和力学性能而获得广泛的应用。


3、水性聚氨酯涂料

聚氨酯分子结构中含有一定数量的氨基甲酸酯(-NHCOO-)链节的聚合物,聚氨酯含有强的极性基团-NCO、-OH 以及脲基等,此外分子间能形成氢键及范德华力,有较高的内聚力,具有很好的粘接力。水性聚氨酯涂料以水作介质,不需要额外添加乳化剂或分散剂,因为它的分子结构和大小可以根据性能进行灵活调节。与乳胶涂料相比,它具有更好的低温成膜特性,不需要额外添加成膜助剂或增塑剂。 水性聚氨酯涂料对几乎所有常用的塑料基材都有良好的附着性,并具有杰出的耐久性和耐冲击性。


三、水性涂料的应用

国内外水性涂料主要集中在建筑涂料和木器涂料上,也有一些水性塑料涂料等,在金属物件上的水性涂料比较少。 近年来, 水性涂料已经在汽车、自行车、电梯等制造业使用,下面主要介绍它在这方面的应用。

1、水性涂料在汽车涂装线中的应用

目前,中涂、色漆均采用水性涂料的汽车生产厂家为:北京奔驰、武汉本田、广州本田二工厂、江淮汽车乘用车涂装二厂等。色漆采用水性涂料的汽车生产厂家为:上海通用、烟台通用、天津丰田等。


 2、水性涂料在电梯涂装中的应用

目前国内大部分电梯的涂装为喷粉涂装,因喷粉涂装具有生产成本低、环保等优点而得到广泛应用。但喷粉涂装因换色困难、装饰性不如喷漆好,使用受到一定限制。2008年,国产水性漆静电涂装在日立电梯(中国)有限公司首次应用成功。它在涂料调配和喷枪清洗时用纯水代替有机溶剂,实现了真正的环保涂装,且降低了综合生产成本,同时在自然条件下可静电喷涂生产而不需要在恒温恒湿的条件下进行涂装,另外还实现了电泳涂装和静电喷漆共线生产, 产品耐盐雾性、装饰性和生产效率有较大的提高。这一技术环保、可施工性好、产品质量高、装饰性好、综合使用成本低,各项性能满足使用要求,具有广阔的应用前景。

 

小结:

涂料水性化是涂料工业的发展趋势之一 ,水性涂料也是环境友好型涂料的主要品种。水性涂料成膜受外界环境的影响较大,研究水性涂料的成膜机理将有助于得到较好的 涂膜,保证水性涂料的应用效果,因此水性涂料应致力于研究抗应力和环境温度方面的变化,提高整体综合性能。


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