水性涂料的应用及研究进展
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水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型的涂料,具有良好的耐候性、耐水性和耐腐蚀性,被广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
水性丙烯酸酯涂料在一些方面还存在着一些问题,比如耐化学性和耐磨性不够,这就需要对其进行改性研究。
本文主要介绍了水性丙烯酸酯涂料改性研究的进展,旨在提高水性丙烯酸酯涂料的性能,扩大其应用领域。
1. 改性剂的添加水性丙烯酸酯涂料的改性研究主要是通过添加各种改性剂来实现的。
常见的改性剂包括增塑剂、填料、增韧剂、抗氧化剂、紫外吸收剂等。
这些改性剂可以在一定程度上改善水性丙烯酸酯涂料的性能,比如提高其耐化学性、防腐蚀性和耐磨性等。
2. 纳米材料的应用近年来,纳米材料的应用在涂料领域得到了广泛关注。
纳米材料具有较大的比表面积和较小的尺寸效应,可以显著提高水性丙烯酸酯涂料的性能。
添加纳米氧化锌可以提高涂料的紫外防护性能;添加纳米硅胶可以提高涂料的耐磨性和耐化学性等。
3. 功能性单体的引入功能性单体是一种具有特定化学结构和功能的单体,可以通过引入功能性单体来改变水性丙烯酸酯涂料的性能。
引入含有羰基官能团的单体可以提高涂料的耐化学性;引入含有硅烷官能团的单体可以提高涂料的耐候性和耐水性等。
4. 高性能树脂的应用5. 新型交联剂的研究交联剂是一种可以在涂料固化过程中与树脂分子发生化学反应的物质,可以通过引入新型交联剂来改善水性丙烯酸酯涂料的性能。
引入多官能团交联剂可以提高涂料的耐磨性和耐化学性等。
水性丙烯酸酯涂料的改性研究是一个复杂而又关键的问题,通过添加改性剂、引入纳米材料、功能性单体、高性能树脂以及新型交联剂等手段,可以显著提高水性丙烯酸酯涂料的性能,从而满足不同领域的需求。
希望在未来的研究中,可以找到更多有效的改性方法,为水性丙烯酸酯涂料的应用提供更多可能性。
水性涂料的研究进展水性涂料是一种以水作为溶剂或分散介质的涂料,与传统的溶剂型涂料相比,具有环保、低污染、无毒无害等特点。
近年来,水性涂料的研究取得了显著的进展,包括涂料剂型的研究、性能的改进以及应用领域的拓展等方面。
首先,涂料剂型的研究是水性涂料研究的重要方向之一、目前,水性涂料的剂型主要有乳液型、溶胶型和分散型等。
其中,乳液型是最常见的水性涂料剂型,它由树脂、乳化剂、助剂等组成,能够形成稳定的乳状液体。
而溶胶型是以胶体粒子为主要成分,以水作为稀释剂的涂料剂型,具有颗粒细小、分散均匀等特点。
最近,分散型涂料又成为研究的热点,通过特定技术,将固体颗粒分散在水中形成液体,从而实现了水性涂料的低粘度、高固含量等特点。
其次,水性涂料的性能也得到了大幅改善。
传统水性涂料常常存在涂膜硬度低、耐水性差、耐碱性差等问题,而现在的研究主要集中在提高涂料的应用性能。
例如,增强涂膜的硬度和耐磨性是目前研究的重点之一,通过添加硅酮树脂、纳米填料等,提高了涂料的表面硬度和耐磨性。
此外,还对涂膜的耐温性能进行了研究,通过调整树脂体系的结构和添加耐高温填料,使涂料具有良好的耐高温性能。
再次,水性涂料的应用领域也在不断拓展。
传统上,水性涂料主要应用于建筑领域,用于墙面、地板等的涂装。
但随着技术的发展和研究的深入,水性涂料已经开始应用于汽车、家具、电子产品等领域。
例如,汽车制造商在车身涂装中越来越多地采用水性涂料,以减少对环境的污染。
同时,水性涂料还在电子产品领域得到广泛应用,如智能手机、平板电脑等外壳的涂装都采用水性涂料,以保证产品的环保性和安全性。
总的来说,水性涂料的研究进展可分为剂型研究、性能改进和应用领域拓展三个方面。
在剂型研究方面,乳液型、溶胶型和分散型涂料成为主要研究对象。
在性能改进方面,涂料的硬度、耐磨性和耐温性能得到了明显提升。
在应用领域方面,除了建筑领域外,水性涂料还在汽车、家具、电子产品等领域得到广泛应用。
随着研究的不断深入,相信水性涂料将在未来展现更广阔的应用前景。
水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述首先,水性环氧树脂涂料在建筑领域的应用研究文献较为丰富。
孙大
志等(2024)研究了水性环氧树脂涂料的性能以及其在建筑涂料中的应用,结果表明水性环氧树脂涂料具有良好的附着力和耐候性,可以满足建筑涂
料的要求。
此外,李博等(2024)通过添加无机材料改性水性环氧树脂涂料,提高了其硬度和耐磨性,使其更适合用于地坪涂料。
这些研究结果表明,水性环氧树脂涂料在建筑领域具有广阔的应用前景。
其次,水性环氧树脂涂料在汽车领域的应用研究也受到了广泛关注。
杨静等(2024)通过调整水性环氧树脂涂料的配方,研究了其在汽车漆中
的应用效果,结果显示水性环氧树脂涂料具有良好的质感和耐刮性,能够
满足汽车涂料的要求。
此外,张明等(2024)利用水性环氧树脂涂料制备
了一种耐腐蚀的汽车底漆,并测试了其耐化学品和耐海水性能。
研究结果
表明水性环氧树脂涂料具有良好的耐化学性能和耐腐蚀性能,适合用于汽
车底漆。
此外,水性环氧树脂涂料在其他领域的应用研究也有不少成果。
张云
等(2024)通过改变水性环氧树脂涂料的固化剂,制备了一种透明的电子
封装材料,具有良好的绝缘性能和可靠的电性能。
孙明等(2024)研究了
水性环氧树脂涂料在家具涂料中的应用,结果显示水性环氧树脂涂料具有
良好的耐热性和耐磨性,适合用于家具涂料。
综上所述,水性环氧树脂涂料在建筑、汽车、电子、家具等领域的应
用研究取得了很多进展。
未来的研究可以进一步探索水性环氧树脂涂料的
配方和改性方法,以提高其性能,并拓宽其应用领域。
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。
关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。
此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料,具有优异的耐候性、耐水性和耐化学腐蚀性能,成为现代建筑涂料的主流产品之一。
水性丙烯酸酯涂料在使用过程中,仍然存在着一些问题,比如涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能有待提高。
为了解决这些问题,近年来,研究人员对水性丙烯酸酯涂料进行了不断的改性研究,取得了一系列重要进展。
本文将对水性丙烯酸酯涂料改性研究的最新进展进行综述,以期为相关研究和应用提供参考。
一、纳米颗粒改性纳米颗粒是一种新型的功能材料,具有较大的比表面积和特殊的物理化学性质,可以在涂料中起到增强功能和改善性能的作用。
研究人员通过将纳米颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中,有效提高了涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能。
将纳米二氧化硅颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中,可以显著提高涂膜的硬度和耐磨性;将纳米氧化铝颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中,可以明显提高涂膜的耐化学腐蚀性能。
研究人员还发现,不同形状和尺寸的纳米颗粒对水性丙烯酸酯涂料的性能影响存在差异,通过合理选择和设计纳米颗粒,可以实现对涂料性能的精确调控。
二、功能添加剂改性功能添加剂是一类具有特殊功能的化学品,可以通过引入到水性丙烯酸酯涂料中,改善其性能和功能。
近年来,研究人员通过添加不同种类和含量的功能添加剂,成功改善了水性丙烯酸酯涂料的性能。
添加超分散剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的分散性,降低涂料的粘度和表面张力,提高其涂布性和涂膜质量;添加抗氧化剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐老化性能,延长涂膜的使用寿命。
研究人员还通过添加抗菌剂、防霉剂、防火剂等功能添加剂,成功赋予水性丙烯酸酯涂料新的功能和应用领域。
三、共聚物改性共聚物是一种高分子化合物,可以通过与水性丙烯酸酯树脂共混共聚,改善水性丙烯酸酯涂料的性能。
研究人员通过引入不同种类和含量的共聚物,成功改善了水性丙烯酸酯涂料的力学性能、耐化学腐蚀性能和耐候性能。
引入丙烯酸酯类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的柔韧性和粘附性;引入丙烯酸类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐化学腐蚀性能;引入氟碳类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐候性能。
高性能水性聚氨酯涂料研究进展摘要:随着环保法规日益严格,水性聚氨酯涂料的应用越来越广,高性能水性聚氨酯涂料成为研究热点。
本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向,并对高性能水性聚氨酯涂料未来的应用前景进行了展望。
关键词:高性能;水性聚氨酯涂料一、引言聚氨酯涂料是指以聚氨酯树脂作为主要成膜物质,在配以颜料、溶剂、催化剂、及其它辅助材料等所组成的涂料。
聚氨酯涂料具有较强的耐磨性、优良的附着力、优良的耐油、耐酸碱、耐水以及耐化学药品等耐腐蚀性能,因而广泛地应用于车辆、船舶、航空、电子、建筑、桥梁、机床、木器及室内装潢等领域的装饰和保护中。
聚氨酯涂料种类繁多,其中按分散介质或其形态分为溶剂型、无溶剂型、高固体性、水分散型、粉末涂料型等。
近年来,随着人们环保理念的增强和环保法规的日益严格,聚氨酯涂料市场也以绿色环保为发展方向,各种环保型涂料被相继开发并广泛应用。
到2025年,涂料行业总产量预计增长到3000万吨左右,其中环境友好型涂料品种将占涂料总产量的70%。
环保聚氨酯涂料中,水性聚氨酯涂料是是目前综合性能最好的防水涂料之一,具有成膜性好、延伸率大、粘结力强、耐油耐酸碱化学品和装饰性好等优良性能。
但是,水性聚氨酯涂料在成本、耐水性、与基材润湿性、施工与应用性能方面也存在许多缺点。
随着生活生产中对水性聚氨酯(WPU)涂料性能方面要求的提高,寻求高性能的水性聚氨酯涂料越来越受到广泛关注。
本文综述了目前高性能水性聚氨酯涂料的主要研究方向,并对未来的应用前景进行了展望。
二、高性能水性聚氨酯涂料研究进展目前,高性能水性聚氨酯涂料的研究主要集中在以下两个方向。
一是利用聚氨酯分子的可设计性,在聚氨酯链上引入特殊功能的分子结构,如含氟、含硅聚合物链,使涂膜具有更多的功能性,如优异的表面性能、耐高温性、耐水性和耐候性等;二是引入各种纳米粒子,增强复合涂料的性能。
具体研究情况如下。
2.1.1 有机硅改性水性聚氨酯涂料有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电绝缘、耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料,具有高固含量、低挥发性、无毒、无味等优点,在建筑、家具、汽车等领域有着广泛的应用。
水性丙烯酸酯涂料在硬度、耐磨性、耐化学品性等方面表现并不理想,因此如何改性提高其性能一直是研究的热点。
本文将介绍水性丙烯酸酯涂料改性的研究进展,以期为相关领域的研究提供参考。
一、改性方法1. 添加无机添加剂无机填料、纳米材料等被广泛应用于水性丙烯酸酯涂料的改性中。
硅酸盐纳米颗粒能够提高涂层的硬度、耐磨性和耐化学品性能,同时还能提高涂膜的光泽度和抗粘附性。
钛白粉是一种优质的光学亮度提升剂,添加后可提高涂料的遮盖力和光泽度。
氧化锌、氧化铝等无机填料也能起到增强性能的作用。
2. 共混改性将不同种类的树脂进行共混改性,可以使水性丙烯酸酯涂料兼具不同树脂的性能优点,从而在涂料的硬度、耐磨性、耐化学品性等方面得到提高。
聚氨酯树脂与丙烯酸酯树脂的共混可以提高涂料的弹性和耐磨性;乳液聚合物与环氧树脂的共混可以提高涂料的硬度和耐化学品性。
3. 添加表面活性剂表面活性剂的添加可以在涂层中形成更均匀、更紧密的表面,从而提高涂料的抗污染性和耐化学品性。
表面活性剂的作用还可以增强涂料的附着力和流平性。
研究表明,采用合适的表面活性剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的光泽度和硬度。
二、研究进展1. 纳米材料的应用近年来,纳米材料在水性丙烯酸酯涂料改性中得到了广泛应用。
纳米二氧化硅、纳米氧化铝等纳米材料被用作填充剂添加到涂料中,可以显著提高涂料的硬度、耐磨性、耐化学品性等性能,同时不影响涂层的透明度和光泽度。
纳米材料的应用还可以提高涂料的防腐蚀性能和抗老化性能。
未来,随着纳米材料的研究和应用水平的不断提高,纳米材料将在水性丙烯酸酯涂料改性中发挥越来越重要的作用。
三、发展趋势水性丙烯酸酯涂料改性技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 多功能性改性剂的研发未来,研究人员将继续致力于多功能性改性剂的研发,以实现涂料性能的多向提升。
水性双组分聚氨酯涂料的研究进展摘要:综述了水性双组分聚氨酯涂料的组成、性能和应用研究新进展。
关键词:水性聚氨酯涂料;活化期;双组分;应用双组分聚氨酯涂料具有优良的机械性能(涂膜硬度高、附着力强、耐磨性高等),良好的耐化学品性、耐候性和低温成膜性能,广泛应用于工业防护、木器家具和汽车涂饰等方面。
随着各国环保法规的健全和人们环保意识的增强,传统溶剂型聚氨酯涂料中的挥发性有机化合物(VOC)的排放量受到愈来愈严格的限制。
开发低污染、高性能、多功能的环保型水性涂料成为涂料技术发展的主要方向。
水性双组分聚氨酯涂料将溶剂型双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC排放相结合,成为涂料工业研究的热点。
水性双组分聚氨酯涂料由含羟基的水性多元醇和含NCO基的固化剂组成。
多元醇组分和固化剂组分各有独特的特性。
本文综述了水性聚氨酯涂料的新进展。
1 水性多元醇体系双组分水性聚氨酯涂料配方是单独的多元醇与异氰酸酯基团的分散50。
涂膜后水分蒸发和组件的形式反应交联聚合物网络。
虽然2K水性聚氨酯涂料,应该从理论上讲,从溶剂型2K 系统,涂料有55相匹配的属性,在实践中,缺乏足够的耐水性,光泽度,耐候性和硬度。
水性2K系统的成功,到现在为止,依赖于一些重要的和经常笨拙制定曲折。
例如,多元醇的需要,这就需要两个60羟基官能聚氨酯形成反应和水分散性的基团,通常是不市售。
丙烯酸酯聚合物与酸和羟基功能的方法之一(美国专利号5075370所示),是由(65自由基聚合)共聚丙烯酸单体和羟丙烯酸酯单体(如羟乙基丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙酯)。
不幸的是,羟烷基丙烯酸酯是相当昂贵的。
此外,也很难使羟丙烯酸酯聚合物都高的羟基官能度和分子量足够低,低VOC,可交联的涂料系统价值。
其结果是涂层的物理性质,化学性质比本来是可取的较低水平。
最近开发的含羟基丙烯酸聚合物烯丙基醇烷氧基烯丙基醇(见,例如,美国专利号5525,693)克服使用羟丙烯酸单体的一些限制。
水性涂料的研究进展水性涂料是一种使用水作为溶剂的涂料,与传统的油漆相比具有环保、无毒、无污染、易于施工和清洗的优点。
随着人们对环境保护和健康意识的不断提高,水性涂料已成为涂料行业的发展方向之一、本文将从研究进展的角度,对水性涂料进行详细的分析。
首先,水性涂料的研究重点之一是提高其性能。
过去,由于水基涂料的特性,其耐久性、附着力和耐候性等方面的性能较传统油漆有所不足。
然而,随着技术的不断进步,研究人员通过添加各种助剂和改善工艺,逐渐克服了这些问题。
例如,引入纳米技术可以增加水性涂料的硬度和抗刮擦性能;添加特殊的交联剂可以提高其耐化学腐蚀性能;使用聚合物改性剂可以增强其涂膜的附着力。
这些研究进展使得水性涂料的性能得到了极大的提升。
其次,水性涂料的研究还关注于解决其施工性能方面的问题。
相对于传统的油漆,水性涂料在施工过程中可能会出现干燥速度慢、涂面光泽差、堆积和不易流平等问题。
为了解决这些问题,研究人员进行了大量的研究工作。
他们通过调整涂料的成分比例、优化涂层的配方,使用新型的分散剂和流变剂等手段,有效地改善了水性涂料的施工性能。
同时,还开发出了一些新的施工工艺,如低温固化、快速干燥等,使得水性涂料在施工方面更加便捷和高效。
此外,水性涂料的研究也涉及到其可持续发展性能。
水性涂料相较于传统的油漆,具有更低的挥发性有机物(VOCs)含量和更低的气味,为环境保护和人体健康带来了巨大的好处。
因此,如何进一步降低水性涂料的VOCs含量和减少其对环境的影响成为研究的重点之一、目前,研究人员通过使用低VOCs的原材料、开发高效的低VOCs生成工艺以及运用环保技术等手段,不断提高水性涂料的可持续发展性能。
总结起来,水性涂料的研究进展主要集中在提高其性能、改善施工性能和提升可持续发展性能等方面。
通过对涂料成分和工艺的优化,以及引入一些新的技术手段,研究人员取得了显著的进展。
水性涂料作为一种环保、健康的涂料,将为涂料行业的可持续发展做出重要贡献。
水性环氧树脂涂料的研究进展以及未来的发展方向和前景100311109刘召本文简述了近三年(2006-2008>来中国国内水性环氧树脂涂料的研究进展,从特点、固化机理、应用和前景展望等四个方面对水性环氧树脂的研究进行了总结。
关键词:水性环氧树脂涂料特点固化机理应用前景环氧树脂涂料附着力高、耐化学药品和溶剂性能优异、硬度高、耐磨性好等优点,在工业上己获得了广泛的应用。
传统的环氧树脂涂料通常为溶剂型或无溶剂型。
随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格,开发水性涂料系统,既不含VOC(挥发性有机化合物,Volatile Organic Com—pound>或不含HAP(有害空气污染物,HazardousAir Pollutants>的系统成为新的研究方向,水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效益。
一、水性环氧树脂的特点经过半个世纪的发展,水性环氧树脂涂料的性能自很大的提高水性环氧树脂涂料可在室温或加热条件下固化,与溶剂型环氧树脂涂料相比,水性环氧树脂涂料具有以下优势:<1>水作为分散介质,不含有有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,无环境污染,没有失火隐患;满足当前环境保护的要求,如2008北京奥运会场馆设施的涂料用树脂均采用水性涂料;<2>操作性能好,施工工具可用水直接清洗,操作安全,方便;<3)对大多数基材具有良好的附着力,并且可以与水泥或水泥砂浆配合使用;<4)可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有较高的交联密度;<5)能与其他水性聚合物体系混合使用,在性能上互相弥补;水性环氧树脂涂料的优点是显而易见的,但也存在如下一些缺点:(1)与有机溶剂相比,水的蒸发热高,这就要求有另外的手段来帮助水的蒸发。
在低温和高湿情况下,水的蒸发更慢,使表干时间延长;(2)水的表面张力较高,这对基材和颜填料的润湿造成困难,尤其是除油不干净的底材更难湿润,需要加入基材润湿剂来提高水性环氧树脂涂料的润湿性;(3)颜填料的在水性环氧树脂涂料中的分散稳定性较溶剂型涂料差,易于聚集沉淀;(4)水的导电率高,易使金属腐蚀,在涂膜干燥的的过程中会发生闪蚀问题,但用闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用可以解决这个问题。
我国水性涂料的研究现状一、概述水性涂料作为一种环保、节能的涂料产品,近年来在我国得到了广泛的关注和研究。
水性涂料以水为分散介质,不含有害溶剂,具有低挥发性有机化合物(VOC)排放、安全环保、施工性能好等优点,符合我国绿色发展的战略需求。
随着国家环保政策的日益严格和消费者对健康环保意识的提高,水性涂料在建筑、汽车、家具等领域的应用越来越广泛。
同时,我国水性涂料行业在技术创新、产业升级等方面也取得了显著进展,一批具有自主知识产权的水性涂料产品不断涌现,为我国涂料产业的可持续发展注入了新的活力。
与发达国家相比,我国水性涂料的研究和应用水平仍存在一定差距。
主要表现在产品性能、涂装工艺、生产设备等方面。
加强水性涂料的基础研究和应用开发,提升我国水性涂料行业的整体竞争力,成为当前亟待解决的问题。
本文旨在综述我国水性涂料的研究现状,分析水性涂料的技术特点、应用领域及发展趋势,并探讨我国水性涂料行业面临的挑战和机遇,以期为我国水性涂料产业的进一步发展提供参考和借鉴。
1. 水性涂料的定义与特点水性涂料,顾名思义,是一种以水为分散介质的涂料。
其主要由水、树脂、颜料、填料、助剂等物质组成,通过特定的工艺将树脂分散或乳化在水中,形成稳定的涂料体系。
与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料在环保、健康、安全等方面具有显著优势。
水性涂料的最大特点在于其环保性。
由于使用水作为分散介质,水性涂料在生产和施工过程中减少了有机溶剂的使用,从而降低了挥发性有机化合物(VOC)的排放,有助于改善空气质量和减少环境污染。
水性涂料还具有优良的施工性能。
其粘度适中,易于喷涂、滚涂或刷涂,且干燥速度快,提高了施工效率。
水性涂料还具有较好的附着力和耐候性,能够满足不同基材和环境的涂装需求。
再者,水性涂料在健康和安全方面也表现出色。
由于其低VOC含量,水性涂料在施工和使用过程中对人体无害,降低了职业健康风险。
同时,水性涂料不易燃爆,提高了生产和使用过程的安全性。
水性光固化涂料研究进展姚永平;崔艳艳;董智贤;刘晓暄【摘要】Waterbome UV - curable coatings is a novel type of environmental friendly coatings. It combines many advantages of the traditional UV - curable technology and the waterborne coatings technology, which has become an active research focus. This paper reviewed the characteristics, composition, functions and basic performances of waterborne UV - curable coatings. Compared to the traditional oil - based UV -curable coatings, the waterbome UV - curable coatings showed the most prominent advantage which gave a fundamental solution to the contradiction between hardness and flexibility of the traditional UV - cured coatings. The paper focused on the classification, the development and research progress of waterbome UV -curable resin and photoinitiator. In addition, the application and development trend of waterbome UV - curable coatings were discussed. The existing problems of waterbome UV - curable coatings and improvement were also pointed out.%光固化水性涂料是一种新型环保涂料,它综合了传统UV固化技术和水性涂料技术的许多优点,近年来已成为非常活跃的研发领域.本文综述了水性光固化涂料的特点、组成、作用、基本性能,与传统油性光固化涂料相比,最突出的优点就是从根本上解决了传统光固化涂料硬度和柔韧性之间的矛盾.本文重点讨论了水性UV树脂、水性光引发剂的分类以及发展状况和研究进展,并介绍了水性光固化涂料的应用现状与发展趋势,同时指出了该技术存在的主要问题和改进方向.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2011(041)008【总页数】6页(P74-79)【关键词】UV固化涂料;水性树脂;水性光引发剂;柔韧性;硬度【作者】姚永平;崔艳艳;董智贤;刘晓暄【作者单位】广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006;广东工业大学材料与能源学院高分子材料与工程系,广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4紫外光固化技术是20世纪60年代开发的涂料涂装新技术,具有快速固化、节能省时、低溶剂释放、固化温度低、设备体积小、投资低等优点[1-3]。
JIU JIANG UNIVERSITY毕业论文题目水性涂料的应用及研究进展英文题目Application and researchprogress of Waterborne Coatings 院系化学与环境工程学院专业精细与化学品生产技术姓名汪洋年级B1311指导教师付小兰二零15 年11 月目录摘要 (3)引言 (4)1水性涂料简介 (5)1.1水性涂料的发展历程 (5)1.2水性涂料生产工艺流程 (7)2水性涂料工业的发展 (8)2.1水性涂料工业的现状 (8)2.2常见的水性涂料工业及其进展 (9)3水性涂料的应用 (10)3.1水性建筑涂料 (10)3.2水性汽车涂料 (10)3.3水性金属防腐涂料 (11)3.4水性木器涂料 (11)结语 (12)参考文献 (13)摘要低碳环保是现今社会都在追求潮流,水性涂料及其产品符合低碳环保的要求所以发展潜力巨大。
与传统溶剂型涂料相比,水性涂料具有环保和性能优异等特点,成为涂料工业的发展主流。
随着环保概念的普及,环保涂料已经成为家具市场新的选择,水性涂料将会得到越来越多消费者的认可,但是因其价格、装饰效果等诸多原因影响,水性涂料未能够成为市场上的主流产品,而其助剂是水性涂料不可缺少的组分,助剂的产品质量和发展水平也从一个侧面反映涂料产品质量和水平。
本文分别从概念、发展历程、工艺流程、应用、发展趋势几方面对水性涂料进行了说明和总结,同时指出了水性涂料存在的问题,并对我国的水性涂料前景进行了展望。
关键词:低碳环保;水性涂料;溶剂涂料;树脂引言涂料中释放出来的有机挥发物(volatile organic compound,即VOC),尤其芳烃类、甲醛等对人体健康有严重影响。
据统计涂料加工和生产释放出来的VOC量占其排放总量的20%~25%,仅次于汽车尾气的排放而位居VOC污染量第二位[1]。
随着环保意识的增强,控制VOC的排放越来越受到人们的重视,许多国家都制定了相应的控制标准[2]。
由于VOC的严格控制,使涂料的研制和发展方向愈加明确,即寻求VOC 不断降低,直至为零的绿色涂料。
绿色涂料是指对生态环境不造成危害,对人类健康不产生负面影响的涂料,也称为“环境友好涂料”。
绿色涂料的发展方向有涂料水性化、高固体分化和粉末化。
与其他两种涂料相比,水性涂料最突出的优点是分散介质水无毒无害、不污染环境, 同时它还具备价廉、不易粉化、干燥快、施工方便等优点[3],所以现在成为“绿色涂料”的主要发展方向。
1水性涂料的简介凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,都可称为水性涂料,又称水基涂料。
水性涂料的组成为水性树脂、颜填料助剂、中和剂、水等。
水性涂料与溶剂型涂料的组成大体相同,但水性涂料需用的助剂更多,配方更复杂。
由于水作为分散剂或溶剂,水性涂料存在如下优点:(1)节约资源,消除了施工时的火灾危险性,降低了对环境的污染。
(2)在温表面和潮湿环境中可直接涂覆施工。
(3)电泳涂装使涂膜均匀、平整、展开性好,具有很好的防护性能。
(4)涂装工具可用水清洗,能大大减少清洗溶剂的消耗[4]。
1.1水性涂料的发展历程涂料工业属于近代工业,但涂料本身却有着悠久的历史。
中国是世界上使使用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家。
早期的画家使用的矿物颜,是水的悬浮液伙食用水或清蛋白来调配的,这就是最早的水性涂料。
真正懂得使用溶剂,用溶剂来溶解固体的天然树脂,制得快干的涂料是19世纪中叶才开始的[5]。
所以从一定意义上讲,溶剂型涂料的使用历史远没有水性涂料那么久远。
最简单的水性涂料是石灰乳液,大约在一百年前就曾有人计划向其中加入乳化亚麻仁油进行改良,这恐怕就是最早的乳胶漆。
从20世纪30年代中期开始,德国开始把聚乙烯醇作为保护胶的聚醋酸乙烯酯乳液作为涂料展色使用。
到了50年代,纯丙烯酸酯乳液在欧洲和美国就已经有限售,但是由于价格昂贵,其产量没有太大增加。
进入60年代,在所有发展的乳状液中,最为突出的是醋酸乙烯酯-乙烯,醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯共聚物也有所发展,产量有所增加。
70年代以来,由于环境保护法的制定和人们环境保护意识的加强、各国限制了有机溶剂及有害物质的排放,从而使油漆的使用受到种种限制。
75%的制造油漆的原料来自石油化工,由于西方工业国家的经济危机和第三世界国家调整石油价格所致,在世界围,普遍要求解约能源和解约资源。
基于上述原因,水性涂料,特别是乳胶漆,作为代油产品越来越引起人们的重视。
水性涂料的制备技术进步很快,特别是乳液合成技术进步更快。
70-80 年代作为当代水性涂料的代表——乳胶漆得到了一定的发展,但推广应用却进入了低谷。
乳胶漆要和风行全国的墙涂料进行价格竞争,其结果是身败名裂,甚至被相当部分的建筑商和装饰业所否定,同时风行一时的瓷砖又把外墙乳胶漆的市场夺去了大半。
90年代至今,不光乳胶漆的质量性能大大提高,在价格上业慢慢被人们接受。
特别是以荷兰、日本为首的多国大型涂料公司进入我国市场,真正揭开了现代水性涂料的新篇章。
自改革开放以来,随着中国国民经济的快速增长,人们生活水平的不断提高,涂料产量和用量正以较快的速度增长,目前已成为世界第二大涂料消费国,年产量已达到约600万t。
但是相比于发达国家,我国涂料的消费结构还不尽合理,高污染的涂料品种仍占据较大的比例,对环境和施工人员带来严重的危害。
随着全球气候的变化和资源、能源的日趋紧,世界各国相继制定了严格的环保法规和政策,鼓励和推广使用绿色环保、节能节材的新产品。
低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料以及辐射固化涂料已成为涂料技术的发展方向。
水性涂料相比于其他低污染涂料,由于具有可实现技术途径多、应用面广、安全、施工相对简单而成为首选品种,更为广大涂料科技人员关注和涂料用户的青睐,近来在我国已得到了一定的发展,受到了前所未有的重视,但是水性涂料除在建筑涂料领域得到普遍应用外,在其他领域特别是工业涂装领域,仍是溶剂型涂料一统天下,水性涂料还只占很小的比例[6]。
因此,提高涂料特别是工业涂料的水性化比例,减少涂料对环境的污染和施工人员的身体危害,已成为我国涂料行业共同面临的课题。
我国工业涂料领域中,目前水性涂料所占比例还比较小,这主要受技术、价格和政策法规三方面因素制约。
首先,工业涂装领域对涂膜的外观、机械性能、耐性(特别是耐水性)等性能的要求大大高于建筑外墙涂料,而且不同的应用场合,要求各不相同,我国原先的一些水性涂料技术水平还不能普遍满足工业涂料对性能的要求。
其次,一些性能高的水性涂料品种,由于受工艺、规模和原料成本及来源等因素制约,价格相对比较高,这也限制了其广泛应用。
再者,在涂装行业,若无特殊的强制性措施要求,受使用惯性的影响,多数人也不愿主动放弃原已稳定使用的溶剂型涂料而承担一定风险去使用水性涂料,这也给水性涂料新产品的推广应用带来一定的难度。
但是近年来,随着我国经济的迅速发展,开放程度的进一步提高,与世界经济的接轨和资源日趋紧,以及人们对环保和身体健康的重视,水性涂料在我国已面临良好的发展机遇。
1.2水性涂料生产工艺流程水性涂料的生产过程就是将各种组分的原材料按一定的顺序投入,分散均匀的过程,一般乳胶漆的生产工艺包括3个部分:1. 浆料的制备:首先将水、分散剂、消泡剂、防腐剂等液体物料投入分散罐中,搅拌均匀,在搅拌状态下将着色颜料和体质颜料依次投入,并加速分散20~40分钟;2. 水性涂料配制:在调漆罐中投入乳液,再加入增稠剂、PH调节剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂等助剂,搅拌15分钟左右,至完全均匀后,检测出料[7];3. 涂料过滤及产品包装:在乳胶漆的生产过程中,由于少部分颜(填)料尚未被分散,或因破乳化成颗粒,或有杂质存在于涂料中,因此此时的涂料需经过滤除去粗颗粒和杂质才能获得质量好的产品,可根据产品的要求不同,选用不同规格的筛网及不同容器包装,并做好计量,这样才能得到最终的产品。
水性涂料配制中的要点:1. 配方材料应尽可能选用分散性好的颜料和超细填充料,从而在稳定提高产品质量的前提下,取消研磨作业,简化生产工艺,提高生产效率;2. 在前期分散阶段,可预先投入适量HEC,不仅有助于分散,同时防止或减少浆料沾壁现象,改善分散效果;3.在液体增稠剂加入之前,应尽量用3~5倍水调稀后,在充分搅拌下缓慢加入,从防局部增稠剂浓度过高使乳液结团或形成胶束,增稠剂可放在浆料分散后投入到浆料中充分搅拌以免出现上述问题;4. 消泡剂的加入方式一半加到浆料中去,另一半加到配漆过程中,这样能使消泡效果更好;调漆过程中,搅拌转速应控制在200~400r/min以防生产过程中引入大量气泡,影响涂料质量。
2水性涂料工业的发展水性涂料从开始出现起就得到了长足的发展。
基于其对环境的相容性和保护性,并具有节省资源、节约能源的优点,水性涂料产品很快就被市场所接受,并逐渐发展扩大[8]。
2.1水性涂料工业的现状目前,世界各国环保型“绿色”涂料的开发及应用呈强劲上升趋势。
美国是涂料生产大国,年产量占世界涂料总年产量的25%。
美国1994年的环保型“绿色”水性涂料占涂料总产量的比例为51%, 1999年提高到了的61.1%[9], 2002年提高到73%,而同期欧洲“绿色”涂料比例由1992年的51%提高到2002年的74%左右,亚太地区则由1992年的18%提高到2002年的32%[10]。
在工业发达国家,建筑涂料为消费比例最大的一类涂料,约占涂料总产量的50%左右,其中水性乳胶漆占整个建筑涂料量的70%~80%。
汽车涂料是工业涂料中用量最大的品种,一般占涂料总产量的15%~20%,主要采用的是各种改性的环氧树脂、醇酸树脂以及一些优质的水溶性树脂。
目前世界汽车生产中有92%使用水性电泳漆,欧洲汽车行业中有70%的中间涂层漆实现了水性化[11]。
我国是有机溶剂消费大户,现有溶剂型涂料占总产量的75%以上,远远高于欧美国家溶剂型涂料占总产量25%~30%的水平。
虽然我国从60年代开始研究水性涂料,进入90年代后,水性涂料得到了长足的发展,但以乳胶漆、电沉积漆为主的水性涂料所占比例仍低于20%[12]。
在这不足20%的水性涂料中,绝大多数是建筑涂料和汽车电泳漆,而用于金属防护的水性涂料少之又少。
因此开发研究金属防护用水性涂料,大力发展环保型涂料,逐渐缩小我国与国际涂料发展潮流的差距,加快涂料工业的“绿色”化进程迫在眉睫。
下面我们列举了常见的水性涂料工业及其进展:1.水性聚氨脂涂料工业[13—15]水性聚氨脂涂料包括水溶性型、水乳化型、水分散型。
按分子结构可分为线型和交联型,都存在单组分与双组分两种体系。
水性聚氨脂涂料除具备溶剂型聚氨脂涂料的优良性能外,还具有难燃、无毒无污染、易贮运、使用方便等优点.目前,水性聚氨脂涂料的发展主要还受到原材料、固化剂、封闭剂、交联剂等的限制.因此,研制相应的原材料和助剂也是发展水性聚氨脂涂料的关键.2.水性环氧树脂涂料工业[16]水性环氧树脂涂料是由双组份组成:一组份为疏水性环氧树脂分散体(乳液);另一组份为亲水性的胺类固化剂,其中的关键在于疏水性环氧树脂的乳化.美国一家公司生产一种KNT501水性环氧-聚酯涂料.该涂料施工方法简单,可在流水线上作业,特别适合于大槽浸涂.槽液无结皮现象、漆膜平整光滑、丰满度高、具耐盐雾性,可防护涂饰件的腔腐蚀.水性环氧树脂涂料可广泛地用作高性能涂料、设备底漆、工业厂房地板漆、运输工具底漆、汽车维修底漆、工业维修面漆等。