塑料用水性树脂及涂料的研制及应用
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水性聚氨酯引言为了减少涂料对环境的污染和对消费者健康的损害, 许多国家对溶剂型涂料的限制越来越严格, 从而使涂料由溶剂型向水基型的转变成为必然。
早在2005 年我国就已开始控制新的溶剂型涂料生产企业的审批, 到2008 年将对溶剂型涂料的生产和销售实行控制。
低污染涂料的发展方向有水性化、高固体分化和粉末化三种。
与其他两种涂料相比, 水性涂料因为具有来源方便、易于净化、成本低、黏度低、良好的涂布适应性、无毒性、无刺激及不燃性等特点, 已成为环境友好型涂料的主要发展方向。
一、水性聚氨酯涂料的性能聚氨酯( PU) 涂料是涂料业中增长速度最快的品种之一。
水性聚氨酯( WPU) 涂料是以水性聚氨酯树脂为基础, 以水为分散介质配制的涂料, 除具有水性涂料的特点以外, 它还有以下突出的优点:1)涂膜对塑料、木材、金属及混凝土等表面的附着力好, 抗磨性、耐冲击性好。
脂肪族聚氨酯水性涂料的户外耐久性好, 综合性能接近溶剂型聚氨酯涂料2) 和其他乳胶涂料相比, 其低温成膜性好, 不需要成膜助剂, 也不需要外加增塑剂、乳化剂或分散剂。
3) 容易通过交联反应进行改性, 可提高耐溶剂性和抗化学性, 改进耐水性, 对颜料( 包括金属颜料) 有良好的适应性, 也可提供高光泽涂膜。
所含羟基可以适用一些交联剂和固化剂, 可进一步改进涂膜性能。
4) PU 分子具有可裁剪性, 结合新的合成和交联技术可有效控制涂料的组成和结构, 为改进其性能提供了更多的途径。
WPU 诸多的优点, 使其成为目前发展最快的涂料品种之一。
2 水性聚氨酯涂料的研究进展WPU 分为单组分和双组分。
单组分WPU 涂料聚合物的对分子质量较大, 成膜过程中一般不发生交联反应, 具有施工方便的优点; 双组分WPU涂料由含羟基的水性树脂和含异氰酸酯基的固化剂组成, 施工前将两者混合, 成膜过程中发生交联反应, 涂膜性能好。
由于在水性聚氨酯分子中引入了亲水基团, 所以耐水性、耐溶剂性和耐候性等较差是WPU 涂料存在的主要问题, 为此, 近几年来国内外学者对WPU 的改性进行了大量研究, 并取得了很大进展。
水性醇酸树脂涂料的研究及应用葛亚辉罗洁*(中南林业科技大学,材料科学与工程学院,湖南长沙410004)摘要:水性醇酸树脂不仅具有醇树树脂的优点而且还有良好的耐腐蚀性、耐候性、附着力、干燥性、耐水性等,大大地降低了VOC的含量,符合环保的要求,因此水性醇酸树脂涂料具有很好的发展前景。
关键词:醇酸树脂、水性化研究、具体应用Water soluble alkyd resin coating research and ApplicationYahui Ge ,Jie Luo*( Central South University of Forestry and Technology, College of materials science and engineering, Hunan Changsha410004)Abstract: water soluble alkyd resin has not only alcohol tree resin advantages and good corrosion resistance, weather resistance, adhesion, drying, water resistance, greatly reduced the content of VOC, accord with the requirement of environmental protection, so the water soluble alkyd resin coating has good development prospect.Key words: alkyd resin, waterborne, application research涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料,广泛应用于各类建筑物、各种工业制品和通工具的装饰与保护以及各类钢铁设施如码头、海洋石油钻井平台、输变电塔等的防腐保护。
水性UV涂料的研制与应用系(分院):×××专业班级 : ×××学生姓名:×××学号:×××指导教师:×××2012年6月2日星期六目录前言: (3)1 水性UV涂料的特点 (3)1.1 水性UV涂料比较传统固化涂料 (3)1.2 水性UV涂料用树脂 (4)2 水性UV涂料的组成 (4)2.1 低聚物 (4)2.1.1 聚氨酯丙烯酸酯(PUA) (5)2.1.2 环氧丙烯酸酯(EA) (6)2.1.3聚酯丙烯酸酯类(PEA) (7)2.1.4 丙烯酸酯化聚丙烯酸酯 (7)2.2光引发剂 (7)2.3助剂 (8)3水性UV涂料的应用 (8)3.1应用于木材 (8)3.2应用于塑料 (8)4 结语 (9)毕业论文摘要:本文介绍了水性UV涂料对比传统固化涂料的特点;详细的阐述了水性UV涂料的各种组成组分;对近几年水性UV 涂料的主要应用领域进行了总结,并分析了水性UV 涂料最新的研究进展与发展趋势。
关键词:水性UV涂料、低聚物、光引发剂、应用前言:由于UV 涂料的绿色环保与高效率,使得该技术在世界范围内获得了广泛重视,并获得快速增长,其应用领域越来越宽广。
紫外光(UV)固化涂料是一种高效、节能、环保的新型涂料[1-3],传统UV 涂料采用活性稀释剂调节流变,造成涂料具有强烈的刺激性气味,并对涂膜的物理性能产生不良影响。
水性UV 固化涂料基本不使用活性稀释剂,避免了由之引起的固化收缩,成为UV 固化涂料发展的新方向。
1 水性UV涂料的特点1.1 水性UV涂料比较传统固化涂料水性UV 涂料虽然不是100%固体含量的高固体分涂料, 但却在许多方面具有普通UV 涂料所不具有的优势:(1)低粘度, 因为水起到了稀释作用(2)降低了涂料的燃、爆等级。
可以喷涂而不必担心危险, 因为水不会燃爆, 而普通UV 涂料有一定闪点, 需注意喷涂环境和通风。
综述专论化工科技,2009,17(4):46~51SCIENCE &TECHNOLO GY IN CH EMICAL INDUSTR Y收稿日期:2009203207作者简介:余丽丽(1983-),女,浙江衢州人,陕西科技大学硕士生,主要从事高分子合成等方面研究。
3:陕西省星火计划项目(2004kx3210)。
水性环氧树脂的合成及其应用3余丽丽1,李仲谨1,吕世民2,朱 雷1(1.陕西科技大学化学与化工学院,陕西西安710021;2.衢州市统计局,浙江衢州324000)摘 要:对环氧树脂的水性化技术的原理及方法进行了系统的分类及论述。
总结了近期国内外水性环氧树脂的应用进展,并对其应用前景进行了展望。
关键词:水性;环氧树脂;制备;应用中图分类号:TQ 630.7 文献标识码:A 文章编号:100820511(2009)0420046206 环氧树脂1930年由瑞士卡斯坦和美国格林里合成,1947年国外开始了工业化生产。
环氧树脂以其优异的粘结性、耐腐蚀、稳定性、绝缘性及机械强度等特性,被广泛应用于多种金属与非金属材料的粘结、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、复合材料等的制造[1,2]。
常用的环氧树脂大多数为黏稠的液体或固体,不溶于水,溶于有机溶剂。
大多数有机溶剂易挥发、易燃易爆、有毒,环氧树脂的应用受到了一定限制[3,4]。
随着环保意识的增强,以水为溶剂和分散介质的水性环氧树脂越来越受到重视。
水性环氧树脂不但是一种环保型材料,而且清洗方便,储运和使用安全,价格低廉,因而成为环氧树脂应用和发展的方向之一。
水性环氧树脂可分为水乳型环氧树脂和水溶型环氧树脂胶液两种。
其制备方法有三种:非水溶性环氧树脂借助于强烈的机械分散作用和乳化剂形成稳定的水乳液;对环氧树脂改性,使它具有水溶性或水可分散性;合成水溶性环氧树脂。
1 环氧树脂水性化的方法目前,制备水性环氧树脂的方法主要有3种[5]。
1.1 直接乳化法直接乳化法,即机械法。
水性环氧树脂的制备及应用水性环氧树脂可分为阴离子型树脂和阳离子型树脂,阴离子型树脂用于阳极电沉积涂料,阳离子型树脂用于阴极电沉积涂料。
水性环氧树脂的主要特点是防腐性能优异,除用于汽车涂装外,还用于医疗器械、电器和轻工业产品等领域。
环氧树脂水性化是指将环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散在水中而配得稳定的分散体系。
国外自20世纪50年代就开始了环氧树脂的水性化研究,其中将环氧树脂制成乳液是最常用的研究途径。
水性环氧树脂配合固化剂最为广泛的用途是用作涂料。
目前水性环氧树脂的应用主要包括以下几个方面:(1)混凝土封闭底漆水性环氧树脂涂料可在湿的或新浇注的混凝土表面施工,对混凝土表面有良好的附着力,可以封闭混凝土毛细管的水汽,并可防止泛碱,适合作为混凝土封闭底漆。
在封闭底漆上面可施工溶剂型或水性环氧地坪涂料。
(2)工业地坪涂料工业地坪涂装方面是水性环氧树脂涂料的重要用途。
水性环氧气味小,涂层表面易于清洗,特别适用于医院、食品厂、超市、乳品厂和化妆品厂等需要保持高度清洁的场所。
如需二次装修,不影响重涂性,新老涂层仍保持良好的粘附性。
(3)木器漆采用的水性环氧树脂涂料为双组分体系,涂膜固化后具有较高的硬度和良好的抗刮伤性,配成清漆可用于木质地板,替代目前市场上广泛使用的溶剂型聚氨酯水晶地板漆和聚酯家具漆,配成色漆可替代溶剂型环氧树脂和聚氨酯磁漆,用于厨房、家具和机械设备等。
(4)防腐涂料水性环氧树脂防腐涂料现已商品化的有水性环氧铁红防锈漆、水性环氧磷酸锌防锈漆、水性环氧富锌底漆和水性环氧云母防锈漆,水性环氧防锈漆性能较市场上常见的苯丙、乙丙水乳型防锈漆和水性环氧酯防锈漆性能有很大提高,在国外是发展最快的水性涂料。
经过较长时间的发展,水性环氧防腐蚀涂料已经应用到溶剂型环氧防腐蚀涂料所涉及的领域,国外甚至已将水性环氧防腐涂料列入重防腐涂料的范畴。
(5)防水材料和防渗堵漏材料水性环氧树脂涂料与水泥、沙子配合使用可用作防水材料,环氧的交联网络和水泥的水合固化使得该防水材料具有良好的防渗堵漏效果。
基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用王丰万,邓子明,王位,阮军(迈图化工企业管理(上海)有限公司,上海201203)摘要:介绍了基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用,从聚合物制备的相关因素,组成、制备工艺、性能检测等多个方面进行了阐述,同时测试了其相应的固化条件和最终涂料的性能。
关键词:Cardura TM E10P;水性丙烯酸树脂;合成;应用;Abstract:Introduction to the synthesis and application of Cardura TM E10P waterborne acrylic resin with polymer manufacturing conditions, composition, preparation process and properties tests, at the same time, the curing conditions and final coating properties have been evaluated.Key words: Cardura TM E10P; Waterborne acrylic resin; Synthesis; Application;0 引言丙烯酸树脂可以为汽车用清漆提供基料。
溶剂型树脂满足汽车涂料的需要已经很久了。
出于减少有机挥发物的需要,我们已经在研究如何提高树脂的固体份。
出于同样的原因,水性基料已经在底漆和底色漆的生产中得到广泛的运用。
但是对于面漆,仍然还处于完善阶段。
作为水性体系,其中最关键的一个因素是如何使水性体系达到与溶剂型体系相同的性能。
这就需要我们非常小心地控制水性基料制作时的各种参数。
现在的丙烯酸酯类清漆主要通过丙烯酸树脂上的羟基与氨基或者异氰酸酯反应固化。
而使丙烯酸树脂获得羟基的方法之一是将叔碳酸缩水甘油酯—Cardura TM E10P 这个含有很大侧链的单官能团环氧引入丙烯酸树脂。
水性涂料在塑胶表面附着力及应用1.塑胶涂料的附着理论目前已知的相关理论有:扩散理论,静电理论,吸附和机械咬合连接理论,化学键理论、溶解度参数理论等。
其中,扩散理论比较正确。
它的核心内容是:涂层附着力的大小与涂料向塑料制品内部扩散的能力有关。
渗透的越好,附着力的增强越明显。
当然,要想渗透的更好,那么我们首先要做的是让涂料可以在塑料基材表面铺展,而这个问题则可以通过对涂料配方的调节来解决。
而这时树脂的选择至为重要。
根据溶解度参数理论,当溶解度参数大小相等或相仿时,二者可以互溶,即“相似相容”原理。
当涂料树脂与塑料树脂的溶解度参数相近时,它们二者之间会具备良好的附着力。
同样的因为这个理论,要求涂料内溶剂和塑料的溶解度参数要稍微大一些,达到一个合适的值,以免对塑料表面造成过度溶蚀。
并且为了避免塑料中增塑剂渗析出来,选择树脂的时候,要注意其与增塑剂的溶解度参数相比较。
2.不同塑胶表面状态对涂层附着力的影响塑料表面性能主要由聚合物分子结构的化学性质来决定。
非极性塑料(如PE、PP等)表面层分子链段中仅有碳原子,非极性塑料的斥水表面使得其与涂层材料之间的结合只能依靠色散力,因而很难粘在表层。
极性塑料(例如ABS、PS、PC、PVC等)表面分子含有众多的如0、N等的极性官能团,通过这些极性基团之间的相互作用,极大的增加了粘合力。
因此,极性塑料更容易被粘结及湿润。
塑料表面的分子的聚集状态对其表面性能同样起了重要的作用。
当聚合物分子链段的分子排布使得其非极性基团冲向外面,那么极性塑料制品同样可以具有非极性的斥水表面。
而当分子排布非常有顺序,使其形成了结晶体的结构,那么可以大大的提高其抗解聚性,这一类的塑料会比具有无定型结构的塑料更能抗溶剂的溶胀和溶解,从而降低了粘结性。
3.通过塑料表面改性是提高塑胶漆附着力的关键3.1化学改性化学改性法主要是通过在塑料表面引入极性基团来对提高塑料表面的润湿性。
比较简单常用的化学改性方法是利用试剂对塑料表面进行处理。
浅析生物质水性树脂的合成及应用2杭州临安区技工学校浙江杭州311300摘要:合成聚氨酯的原料包括二元或多元异氰酸酯和含有两个或两个以上羟基或氨基的化合物,通过逐步聚合反应得到。
由于聚氨酯分子链中含有不同玻璃化转变温度的软段和硬度嵌段而成,链段具有可裁剪性,可通过分子设计合成出满足不同应用要求的聚合物,使其在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、水性油墨、发泡塑料等领域获得广泛的应用。
关键词:生物质水性树脂;合成;应用引言聚氨酯(polyurethane)是指在高分子主链上含有重复的氨基甲酸酯(-NH-C=O-O-)结构单元的高分子化合物,因为性能与固体橡胶相似,因此被誉为液体橡胶。
结合了非极性的丁二烯和强极性的丙烯腈的特点,因此具有耐水、耐油酸、耐老化性能以及优异的粘接性能。
1.水性聚氨酯合成方法1.1丙酮法在水性聚氨酯聚合的过程中,预聚体的分子量越来越大,从而导致体系粘度升高,引发凝胶等现象,因此需要使用有机溶剂降低体系粘度,使反应顺利进行。
丙酮具有良好的溶解性,可以降低体系粘度,同时具有较低的沸点,采用旋蒸的方法即可脱出。
同时采用丙酮法制备的水性聚氨酯稳定性好,胶膜的综合性能好,但是合成过程中丙酮的用量比较大,存在成本以及能耗高的缺点。
1.2预聚体混合法预聚体法同样先合成预聚体,异氰酸酯和多元醇、亲水性扩链剂依次反应得到含有亲水基团的预聚体,然后直接在水中乳化分散得到水性聚氨酯,整个过程不需要或者需要少量的溶剂,因此预聚体的分子量不能过大,粘度需要保持在可控范围。
相较于丙酮法,预聚体法不需要大量的溶剂,因此更加的安全环保。
但是通过预聚体法制备水性聚氨酯的稳定性以及胶膜的综合性能相对较差,同时分子量不会太高。
结合两者的优缺点,现常用的方法是丙酮-预聚体法制备水性聚氨酯乳液,减少对溶剂的依赖以及提升水性聚氨酯的性能以及适用性,并且以此方法可以制备高估含量的产品以解决水性聚氨酯固含量低的缺点。
1.3熔融分散缩聚法熔融分散缩聚法是将聚合反应合成水性聚氨酯过程中的原料处于熔融状态下进行反应的方法,因此反应不需要用到溶剂,又被称为熔体分散法。