下载文档原格式
水性涂料的最新研究进展张心亚,魏 霞,陈焕钦 (华南理工大学化学与化工学院,广州510640) 摘 要:回顾了水性涂料的发展历史,介绍了现代水性涂料工业的发展现状,以及有关限制涂料中挥发性有机化合物(V O C )排放法规。
着重讨论了几类水性涂料(如水性聚氨酯涂料、水性丙烯酸酯涂料、水性环氧树脂涂料及水性紫外光固化涂料)的研究进展,并指出了水性涂料的研究方向。
关键词:水性涂料;挥发性有机化合物;水性聚氨酯涂料;水性丙烯酸酯涂料;水性环氧树脂涂料;水性紫外光固化涂料中图分类号:T Q 637 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2009)12-0017-08T h e L a t e s t R e s e a r c hP r o g r e s s i nWa t e r b o r n e C o a t i n g sZ h a n g X i n y a ,W e i X i a ,C h e n H u a n q i n(S c h o o l o f C h e m i s t r y a n dC h e m i c a l E n g i n e e r i n g S o u t hC h i n aU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,G u a n g z h o u 510640,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e d e v e l o p m e n t h i s t o r y o f w a t e r b o r n e c o a t i n g s ,t h e p r e s e n t s t a t u s o f m o d e r n i n d u s t r i a l w a t e r -b o r n ec o a t i n g ,a nd t he r e g u l a t i o n s r e l a t e d t o v o l a t i l e o r g a n i c c o m p o u n d s (V O C )r e l e a s e df r o ms o l v e n t b o r n ec o a t i n g s w e r e r e v i e w ed ,f o c u s i n g o n d i s c u s s i o n o f re s e a r c h p r o g r e s s of s e v e r a l w a t e r b o r n e c o a t i ng s ,s u c ha s w a t e r b o r n e p o l y u r e th a n e c o a ti n g s ,w a t e r b o r n e a c r y l a t e c o a t i n g s ,w a t e r b o r n e e p o x y r e s i nc o a t i n g s a n dw a t e r -b o r n e U V-c u r i n g c o a t i n g s .A n d f i n a l l y ,t h e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n o f w a t e r b o r n e c o a t i n g s i s p o i n t e d o u t . K e y Wo r d s :w a t e r b o r n ec o a t i n g s ;v o l a t i l eo r g a n i c c o m p o u n d(V O C );w a t e r b o r n e p o l y u r e t h a n e c o a t -i n g s ;w a t e r b o r n e a c r y l a t e c o a t i n g s ;w a t e r b o r n e e p o x y r e s i n c o a t i n g s ;w a t e r b o r n e U Vc u r i n g c o a t i n g s作者简介:张心亚(1974—),男,博士,副教授,主要从事乳液聚合、环境友好涂料及相关精细化工产品的研究与开发。
随着日益严格的国家环保法规的颁布和实施，涂装的要求也越来越高。
涂装不仅要保证良好的防腐蚀性能、高装饰性能、高施工性能，还要采用性能良好的材料和工艺、降低挥发性有机物(VOC)的排放。
近年来，水性漆因其较为环保的成分，成为涂料的主力军。
水性漆与溶剂型漆相比最大的优点是VOC排放大大降低。
水性漆相对溶剂型漆具有环境污染小、高流平性、外观性好等优点;但相对的水性漆的施工要求高、导电性好、腐蚀性高等缺点。
一、水漆施工工艺1.基层处理：首先清除木料表面的尘土和油污，如木料表面沾有油污，可用烯料将油污擦洗干净。
清除尘土、油污后磨砂纸，大块砂纸包5㎝见方的方木垫着磨。
要求磨平、磨光，并清扫干净。
2.满刮透明腻子：腻子要刮到，收净，不应漏刮。
3.磨砂纸：待腻子干透后，用1号砂纸打磨平整，磨后用于布擦抹干净。
再用同样的腻子满刮第二道，要求和刮头道腻子相同，刮后在钉眼和缺棱掉角处抹腻子，抹得饱满平整后磨砂纸，打磨平整，做到木纹清晰，不得磨破棱角，磨完后清扫，并用湿布擦净，晾干。
4.刷第一道水性清漆：涂刷时要横平竖直，薄厚均匀，不流不坠，刷纹通顺，不许漏刷，干后用1号砂纸打磨，并用湿布擦净，晾干。
以后每道漆间隔时间一般夏季约6h，春、秋季约为24h左右，有条件时间稍长一点更好。
5.喷色和修色：喷色精或色油，对已刷过头道漆的节疤，钉眼等处进行修色，要根据当时颜色深浅灵活掌握，修好的颜色与原来的颜色要基本一致。
6.刷第二道水性清漆：先检查喷色和修色，如符合要求便可刷第二道清漆，待清漆干透后，用1号砂纸打磨，用湿布擦干净，再详细检查一次，如有漏抹的腻子和不平处，需要复抹色腻子，干后局部磨平，并用湿布擦净。
7.刷第三道水性清漆：待第二道水性清漆干后，用280号水砂纸打磨，磨好后擦净，其余操作方法同上。
8.刷第四道水性清漆：如要亚光效果应加亚光精，刷完第四道水性清漆后，要等漆膜干固硬化后用280号-320号水砂纸进行打磨，磨光，磨平，磨后擦干净。
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。
水性环氧涂料的研究个性教育专业拓展小组学院：专业班级：、姓名：学号：指导教师：2012年12月25日摘要：概述了水性环氧涂料的优缺点，一方面介绍了今年来水性环氧涂料改性进展；另一方面介绍了功能单体扩链法和自由基接枝改性法和其它方法对疏水性的环氧树脂改性进展，另一方面是亲水性的胺类固化剂的改性进展。
通过对水性环氧涂料的改性，使得它的物理和化学性能得到很大改善，如耐腐蚀性增强，附着力提高，涂膜硬度、光泽等也得到明显改善。
最后对水性环氧涂料的发展趋势和应用前景进行了展望。
关键词：水性环氧涂料，固化剂，改性1前言随着人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的一个重要方向和研究热点。
而需求量很大的防腐涂料也必须朝着环保，节能，高效的方向发展为了适应高性能，低污染的发展要求，涂料企业和相关的科研所不断推出水性防腐涂料，高固体分防腐涂料等新产品，国外甚至已经提出将水性防腐涂料用于环境苛刻的重防腐涂料体系[1-2]。
涂料在经过从油基树涂料到合成树脂涂料这一历史性发展之后，目前正向低公害，高性能这一方面发展。
溶剂型涂料的主要缺点是使用了大量的有机溶剂，不仅浪费了资源，也给环境带来了严重的污染。
由于环保和节约能源的需要，人们相继研究开发了以水为溶剂的水性涂料和由纯固体组成的粉末涂料以及辐射固话涂料[3],当今的涂料不仅具备保护性和装饰性，还须赋予其特殊功能即向“精细”方向发展。
水溶性涂料的优点是以水为溶剂，因而可以避免采用有机溶剂带来的可燃性，毒性，以及高成本和施工条件等种种不利因素；除此之外,水溶性涂料的漆膜连续性于一般溶剂漆相仿，赋于乳胶漆和良好的防锈性，故可用于金属表面。
其光泽也接近一般溶剂漆，稳定性也较好。
因此建筑涂料的水性化是其产品结构向着保护环境，减少有机挥发物VOC方向发展。
环氧树脂因其品种较多、性能优异而广泛应用于[4]涂料生产中，但目前所用的环氧涂料大多为溶剂型，污染严重；因此，水性环氧树脂涂料成为当今各国水[5-6]性涂料研究的热点。
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。
