水性醇酸樹脂

1、,水性醇酸樹脂,上海涂料有限公司上海新華樹脂廠,,為什么要發(fā)展水性涂料？,,國民環(huán)保意識的增強(qiáng),限制VOC排放量的法律法規(guī)的制定,石油能源的緊張,,向環(huán)?；图s化方向發(fā)展,,,,,,,高固體含量涂料,水性涂料,UV/EB固化涂料,粉末涂料,,,,,,可行性,成本,環(huán)境的可接受性,,,,,,全球涂料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)展趨勢 單位：％,,溶劑性涂料 水性涂料,單相體系

2、 兩相體系,水性涂料與溶劑性涂料的對比,,水性涂料的特點無毒環(huán)保，施工安全沒有閃點，不燃，沒有爆炸的危險水揮發(fā)慢，干燥困難配制比較復(fù)雜易引起基體腐蝕對顏料潤濕分散難對濕度的影響很大,水性涂料與溶劑性涂料的對比,溶劑性涂料的特點一般有毒，易燃成膜致密溶劑揮發(fā)快，干燥容不需要助溶劑好的防潮性能對顏料潤濕分散容易對濕度的影響相對較小,,水性涂料的制法,1 水乳

3、液型分散體的制法,由單體乳液聚合制備后乳化分散的制法自乳化分散的制法,2 水稀釋型分散體的制法,帶有氨基的聚合物，以羧酸中和成鹽基帶有羧基的聚合物，以胺中和成鹽基,,,,,溶 劑 蒸 發(fā),與氧氣反應(yīng),與固化劑交聯(lián),,,,物理成膜 空 氣 化學(xué)成膜,混 合 溶 液,,,,非 交 聯(lián),交

4、 聯(lián),氣干型醇酸漆,雙組分烘烤系統(tǒng),,,,,,,,成膜方式,,發(fā)展最早、產(chǎn)量最大、用途最廣的品種之一原料易得，基本上不依賴于石油產(chǎn)品價格便宜組分和性能可以在很大范圍內(nèi)調(diào)整格外好的成膜能力高的光澤易于施工和與空氣交聯(lián),干燥和固化時間相當(dāng)慢成膜硬度低耐水性和耐候性較差,,,醇酸樹脂的特點,優(yōu)點,缺點,,1.使傳統(tǒng)的醇酸樹脂含過量的羧基，并用胺或氨將其中和成鹽，得到水稀釋性的醇酸樹脂；2.制備自乳化的醇酸樹脂，一種方法是

5、制備具有核殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸改性醇酸樹脂，將疏水的醇酸樹脂部分作為乳膠粒的核，親水的丙烯酸共聚物部分作為殼，疏水的核被包裹在親水的殼中間；另一種方法是醇酸樹脂與具有反應(yīng)活性的表面活性劑反應(yīng)，使表面活性劑接枝到醇酸樹脂上面，使醇酸樹脂在水中能夠乳化，它克服因加入大量乳化劑而引起的硬度和疏水性能的下降；3.通過外加乳化劑的方式將溶劑型醇酸樹脂轉(zhuǎn)相乳化成醇酸樹脂乳液分散體。,水性醇酸樹脂（乳液）的制備途徑,,,水稀釋性醇酸樹脂的結(jié)構(gòu),,,,,,

6、,,,,,,,,,,,OOC,B,,,,,,,,OOC,B,,,,,,,,COO,B,,,,,,,,COO,,,,,,,,,,親水基團(tuán),,,聚合物,,,,,,,B,,,=,胺,堿性化合物,B,陰離子穩(wěn)定體系,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,油/水乳液,亞穩(wěn)轉(zhuǎn)化態(tài),水/油乳液,醇酸,水性醇酸樹脂（乳液）與其他水性聚合物乳液成膜方式比較,相轉(zhuǎn)變,,,,,,,,,,,,,水性聚合物乳液,水

7、性醇酸樹脂（乳液）,,,,,,,,,,,Ⅳ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅰ：油/水乳液Ⅱ：亞穩(wěn)轉(zhuǎn)化態(tài)Ⅲ：水/油乳液Ⅳ ：醇酸,水性醇酸樹脂（乳液）的干燥過程,,1 主催干劑：它們一般是含有多氧化價態(tài)的金屬皂，能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。工業(yè)上常用的這類催干劑有鈷、錳、釩、鐵和鈰。2 輔催干劑：金屬皂，只存在單個價態(tài)，本身通常不起催干作用，但它們和主催干劑配合使用具有催化作用。包括鈣、鉀、鋰和鋅。 3 偶聯(lián)催干劑：如果在加速反應(yīng)過程中的機(jī)理是基于金屬與

8、連結(jié)料中羥基基團(tuán)或羧基基團(tuán)反應(yīng)，這種催干劑稱為偶聯(lián)催干劑，如鋯、鉛鋇、鋁、鉍、鍶。,催干劑的種類和用途,,催干劑（以鈷為例）在自動氧化過程的作用,RH：非共軛的兩個雙鍵的亞油酸酯模型化合物ROOH ：氫過氧化物,,,水性醇酸樹脂技術(shù)參數(shù),,性能特點,1 具有良好的自干性和裝飾性。2 具有良好的耐鹽水和耐鹽霧性能。3 具有良好的顏料潤濕性和高度的剪切穩(wěn)定性。4 具有良好的附著力、柔韌性和較高的硬度。5 具有良好的耐水性。,,1

9、加入催干劑可室溫干燥或強(qiáng)制干燥。本所配套的水性催干劑加入量為純樹脂含量的4.0%~6.0%。2 配制清漆時，應(yīng)首先將乳液的PH值調(diào)整到7~8(一般用氨水、三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺)，然后再加入水性催干劑。樹脂的粘度會隨PH值的提高而增大，可適當(dāng)加入去離子水調(diào)整粘度。3 可直接與顏填料一起研磨。但由于可使用的顏填料種類繁多，酸堿性各不相同，使用時應(yīng)進(jìn)行混溶性的測試。必要時，在加入顏填料前，需加入適量的氨水或三乙胺。成漆的PH值應(yīng)調(diào)

10、整到7~8。4 可加入甲醚化的氨基樹脂烘烤固化，建議氨基樹脂的加入量為5:1~10:1(固體:固體)。,配漆要點,,5 成漆須在弱堿性條件下保存。PH值的調(diào)整可以使用氨水、三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺。樹脂的粘度會隨PH值升高而增大。6 產(chǎn)品的粘度主要取決于PH值，儲存過程中可能由于胺的揮發(fā)造成PH值降低，從而使粘度也隨之下降?？赏ㄟ^補(bǔ)加少量氨水，使粘度恢復(fù)到初始狀態(tài)。7 該樹脂可用去離子水稀釋，自來水經(jīng)試驗后也可以使用。能與醇醚

11、類溶劑混溶。8 施工和配漆設(shè)備可以用水、堿性洗滌劑或丙酮清洗。,配漆要點,,自干型水性醇酸防銹底漆,,水性醇酸鐵紅防銹底漆參考配方,,底漆的制備方法如下：1 研磨色漿階段（1）在分散釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去離子水，在攪拌情況下慢慢加入水性醇酸樹脂，使之稀釋；然后加入氨水，調(diào)整PH值為7~8；（2）在攪拌情況下，慢慢加入配方量的Foamax 810和水性催干劑；（3）在攪拌情況下，慢慢加入配方量的CMS-555、沉淀硫酸鋇

12、、ZP-10、Alcophor 827和氧化鐵紅，然后用砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度小于30微米；（4）達(dá)到細(xì)度要求后，放出色漿，并用計量的去離子水分三次沖洗砂磨釜，并將該部分沖洗水用于后面的配漆中。2 混合階段（1）在調(diào)漆釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去離子水（包括研磨色漿階段的沖洗水），在攪拌情況下慢慢加入水性醇酸樹脂，使之稀釋；然后加入氨水，調(diào)整PH值為7~8；（2）在攪拌情況下，慢慢加入配方量的Foamax 810、BYK-3

13、33、RM-8W和RM-2020；（3）在攪拌情況下，攪拌下慢慢加入第一步色漿。（4）檢測PH值，用氨水調(diào)整PH值為7~8，可加適量的去離子水調(diào)節(jié)粘度；（5）用80~120目的濾網(wǎng)過濾，即得到水性醇酸鐵紅防銹底漆。,,水性醇酸鐵紅防銹底漆性能指標(biāo),水性醇酸鐵紅底漆,,7% ZP-101.4% Alcophor 827,水性醇酸鐵紅防銹底漆（耐鹽霧168h）,空白,,自干型水性醇酸裝飾性面漆,,各色常溫干燥水性醇酸面漆參考配方,,

14、常溫干燥水性醇酸白色面漆參考配方,,白漆的制備方法如下：1 研磨色漿階段（1）在分散釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去離子水，在攪拌情況下慢慢加入水性醇酸樹脂，使之稀釋；然后加入氨水，調(diào)整PH值為7~8；（2）在攪拌情況下，慢慢加入配方量的Foamax 810、水性催干劑和BYK-190；（3）在攪拌情況下，慢慢加入配方量的R595鈦白粉，然后用砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)度小于20微米；（4）達(dá)到細(xì)度要求后，放出色漿，并用計量的去離子

15、水分三次沖洗砂磨釜，并將該部分沖洗水用于后面的配漆中。2 混合階段（1）在調(diào)漆釜中加入配方量的乙二醇丁醚和去離子水（包括研磨色漿階段的沖洗水），在攪拌情況下慢慢加入水性醇酸樹脂，使之稀釋；然后加入氨水，調(diào)整PH值為7~8；（2）在攪拌情況下，慢慢加入配方量的Foamax 810、BYK-333、RM-8W和RM-2020；（3）在攪拌情況下，攪拌下慢慢加入第一步色漿。（4）檢測PH值，用氨水調(diào)整PH值為7~8，可加適量的去離

16、子水調(diào)節(jié)粘度；（5）用80~120目的濾網(wǎng)過濾，即得到水性醇酸白漆。,,水性常溫干燥醇酸面漆主要性能指標(biāo),,,水性醇酸干燥性能,,水性催干劑對涂料粘度的影響,,催干劑對光澤的影響,,水性醇酸漆儲存過程中粘度的變化（ 40℃ 30天）,,水性醇酸清漆性能比較,,水性醇酸面漆硬度變化曲線,,水性醇酸白色面漆耐人工老化實驗結(jié)果,,水性醇酸面漆耐人工老化實驗結(jié)果(紅色面漆與黑色面漆，光澤變化）,,施工配套方案,1 水性醇酸防銹底漆/水性醇酸

17、面漆2 水性丙烯酸防銹底漆/水性醇酸面漆3 水性環(huán)氧酯防銹底漆/水性醇酸面漆4 水性雙組分環(huán)氧底漆/水性醇酸面漆5 水性醇酸防銹底漆/水性聚氨酯面漆6 常規(guī)油性底漆/水性醇酸面漆,,環(huán)氧酯鐵紅底漆，40um；醇酸白色面漆，40um。,水性醇酸鐵紅底漆，40um； 水性醇酸面漆，40um。,500小時耐鹽霧性能比較,,應(yīng)用實例,活動板房汽車底盤電機(jī)基座礦井中鋼鐵支架農(nóng)用車輛船舶內(nèi)艙港口機(jī)械鋼鐵結(jié)構(gòu)：鐵紅防銹漆、各