新型涂料的研发与应用

新型防雾涂料的研究进展

孙雪娇，夏正斌，牛林，李伟

( 华南理工大学化学与化工学院，广州510640)

透明基材( 如玻璃、塑料等) 是人们日常生活、工作和生产中不可或缺的材料，但在其使用过程中常常会产生结雾现象，造成基质的透光率、反射率降低，影响视线，给人们的生活带来不便，甚至会发生危险。防雾方法目前主要有电热法和使用防雾涂料，前者效果好但造价高，且应用局限性大，而防雾涂料因制备工艺简单、设备投资低、成本低而更具有生产实用价值。防雾涂料是一种功能型涂料，用以减缓或防止雾化现象的产生。防雾涂料有疏水型和亲水型2 种［1 － 2］，目前人们对亲水型防雾涂料的研究比较多。通过疏水/亲水性能的提高还可以获得其他特殊功能，如耐腐蚀性能提高，还可使其具有自清洁功能［3］，这不仅能大大方便人们的日常生活，而且能创造较大的经济效益。目前对于防雾涂料及其制备工艺已有不少研究报道，却鲜有推广应用，原因主要在于防雾涂料的一些关键问题尚未完全解决，如防雾性能不理想、防雾膜强度低和耐久性差等［4 － 5］。如果能用现代涂料技术解决防雾涂料应用中出现的各种问题，将带来巨大的经济效益和社会效益。

1 防雾机理与方法

空气中总是有相当量的水蒸汽存在，一旦具有一定分压的水蒸汽冷却到其露点时，水蒸汽便达到饱和并冷凝析出小水珠，小水珠粘附在透明基材表面就会出现雾化现象( 结雾) 。这是由于小水珠的曲率半径不同，对光产生的漫反射不同。在不透明基材表面看不到明显的雾化现象，但可以看到露珠般的大水珠，称为结露。从雾化现象产生的原因来看，其雾化产生的条件可以简单地分为2 个方面: ①水汽和温差的存在。只有当基材表面的温度低于一定湿度的水汽的露点时，空气中的水汽才能冷凝成水滴; ②基材表面的润湿性质。从力学角度分析，雾化产生与否，取决于气液固三相之间的表面张力。通过分析固液间的接触角可以判断基材表面的润湿性质。

为了防止基材表面的结雾，通常有两类方法: ①消除水汽或温差。消除空气中的水汽比较困难，但通过升温可以使基材的表面温度始终高于水汽的露点，方法有电源加热、红外线辐射，这些方法造价昂贵且消耗能源; ②改变基材表面的润湿性。一是使基材表面亲水，降低基材表面对水的接触角，使凝聚在表面上的小水滴不形成微小的水珠，而是在表面铺展开形成薄膜，减少光线的漫射，从而保证了材料的透明度; 二是在材料表面涂布一层疏水性物质，改善材料表面的湿润状态，使接触角增大，水汽冷凝生成的小水珠不能吸附在基材上，而是形成水滴，水滴在其自身重力的作用下滑落，来达到防雾的目的。

第３７卷第６期　２００８年６月　应用化工　ＡｐｐＨｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．６　Ｊｕｎ．２０ｏ８　新型室温固化水性可剥涂料的开发与应用　吕维华，王荣民，何玉凤　（甘肃省高分子材料重点实验室西北师范大学高分子研究所，甘肃兰州７３００７０）　摘要：以醇为反应介质，双丙酮丙烯酰胺为功能单体，采用自由基聚合，与丙烯酸及丙烯酸酯类单体共聚，用氨水　中和成盐，调节ｐＨ＝８～９，制成含酮羰基的水溶性聚丙烯酸树脂液，再与己二酰肼混合，得到室温交联固化的水性　可剥涂料。讨论了亲水单体的种类及用量、溶液ｐＨ值、干燥温度对漆膜性能的影响。结果表明，该涂料可采用喷、　浸、刷、辊等方法涂用于玻璃陶瓷制品、金属构件、各种漆器、ＰＶＣ材料等物品表面，作为临时性保护。　关键词：双丙酮丙烯酰胺；水性可剥涂料；室温固化　中图分类号：０　６３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—３２０６（２００８）０６—０７０１一ｏ４　Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ　ｓｔｒｉｐｐａｂｌｅ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｂｙ　ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄ　ｃｕｒｉｎｇ　ａｔ　ａｍｂｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｗｅｉ—ｈｕａ，ＷＡＮＧ　Ｒｏｎｇ—ｍｉｎ，ＨＥ　Ｙｕ－ｆｅｎｇ　（Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ　ｒｅｓｉｎ　ｗａｓ　ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｍｏｎｏｍｅｒｓ　ｏｆ　ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ，ｂｕｔｙｌ　ａｃｒｙｌａｔｅ，　ｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌｉｃ　ａｃｉｄ　ａｎｄ　ｍｏｎｏｍｅｒｓ　ｗｉｔｈ　ｋｅｔｏｎｅ　ｇｒｏｕｐ　ａｓ　ａ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍｏｎｏｍｅｒ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｉａｃｅｔｏｎｅ　ａｃｒｙｌａｍ－　ｉｄｅ，ａｌｃｏｈｏｌ　ａｓ　ｍｅｄｉｕｍ，ｂｙ　ｆｒｅｅ　ｒａｄｉｃａｌ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｗａｓ　ａｄｊｕｓｔｅｄ　ｐＨ　ｔｏ　８～９　ｂｙ　ａｍｍｏｎｉａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｗａｓ　ｃｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ａｄｉｐｉｃ　ｄｉｈｙｄｒａｚｉｄｅ　ａｓ　ｃｒｏｓｓ—ｌｉｎｋａｂｌｅ　ａｇｅｎｔ　ａｔ　ａｍｂｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｋｉｎｄ　ａｎｄ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ　ｍｏｎｏｍｅｒｓ，ｔｈｅ　ｐＨ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｒｙ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｆｉｌｍ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｇｏｏｄｓ　ａｓ　ａ　ｓｈｏｒｔ－ｐｅｒｉｏｄ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｂｙ　ｓｐｒａｙ，ｄｉｐ，ｂｒｕｓｈ　ｏｒ　ｒｏｌｌｅｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｇｌａｓｓ，ｐｏｒｃｅｌａｉｎ，　ｍｅｔａｌ，ｇｏｏｄｓ—ｃｏａｔｅｄ，ＰＶＣ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｅｔｃ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉａｃｅｔｏｎｅ　ａｃｒｙｌａｍｉｄｅ；ｗａｔｅｒ－ｂａｓｅｄ　ｓｔｒｉｐｐａｂｌｅ　ｃｏａｔｉｎｇ；ｃｕｒｉｎｇ　ａｔ　ａｍｂｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　新涂装的各种仪器、设备、工艺品、陶瓷玻璃制　品、抛光金属构件等，在存放或搬运时，易受大气侵　蚀或污染，易被磕碰划伤，从而造成漆膜老化、变色　或表面损伤等，影响美观和某些性能，所以在使用前　需加以临时性保护，完成使命后可剥除。　传统的临时性保护方法一般为包裹塑料膜／蜡　纸、直接打蜡、涂抹防护油、不干胶贴膜等，但这些方　法都有不同程度的缺陷，如包裹不严、装饰性差、防　护效果欠佳、施工工艺复杂、启用开封成本高、不易　剥离或剥离后漆膜外观受损等，尤其是对外形复杂　的构件表面起不到很好的防护作用。目前，较为先　进的方法是使用可剥涂料Ｌ】引。可剥涂料始于２Ｏ世　纪７Ｏ年代，广泛用于仪器、仪表、汽车、机械、建筑等　行业。目前，国内外普遍使用的是溶剂型可剥涂料，　含大量的有机溶剂，安全性差，环境污染大，成本高。　随着世界环保意识增强，溶剂型涂料将逐步被水性　涂料所替代。　本文研制的新型水性可剥涂料是由烯类单体共　聚而成，特别适用于保护车体、仪器设备、塑料贴面　构件和玻璃陶瓷制品等表面。在开封使用前，用水　洗ｇ，ＪｇＨ可，不破坏被涂物表面。　１实验部分　１．１试剂与仪器　甲基丙烯酸（ＭＡＡ）、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、　丙烯酸丁酯（ＢＡ）、甲基丙烯酸羟丙酯（ＨＰＭＡ）、丙　烯酰胺（ＡＭ）、双丙酮丙烯酰胺（ＤＡＡＭ）、己二酰肼　（ＡＤＨ）、乙醇、偶氮二异丁腈（ＡＩＢＮ）、氨水等均为　工业级。　ＦＴＳ３０００红外光谱仪；涂＿《；粘度计；ＱｒＺ附着力　测定仪；ＱＴＸ－１７３１柔韧仪；ＧＢ—Ｘ漆膜摆式硬度计；　收稿日期：２００８－０３－２５　修改稿日期：２００８－０４－２３　作者简介：吕维华（１９６６一），女，河北唐山人，西北师范大学高级工程师，博士，从事环保型高分子材料研究。电话：０９３１　—３９９８８８３，Ｅ—ｍａｒｌ：ｌｖｗｅｉ

高炉煤气管道专用赜涂料的开发与应用

冶金工业部建筑研究总院张玉陈德龄

宝钢（集团）公司姜华王立辉等

首钢总公司张福明谢志刚等

一，前言

武钢“一米七”工程，宝钢一期工程的建设过程中，引进了大量的甚至是整套匿外优

质耐火材料。通过国内科研人员的学习和消化移植，使国产耐火材料在从原料到制品的质

量水平都得到了大幅度提高：为宝钢二期工程和其它钢铁公司的工程建设作出了很大的贡

献，节约了大量的外汇。高炉煤气管道及热风炉用ｃＮ—１２０、１３０、１４０系列耐火喷涂料即

是其中之一。时隔十多年，国内外不定形耐火材料技术迅猛发展，优质原材料、超微粉技

术、快千技术、新型结台剂及外捧剂的大量采崩，不定形耐火材料在质量方面有了很大的

飞跃，为越来越高的冶炼环境提供了有效保障。为此，我们根据高炉煤气管道的不同部位

和使用环境的不同，开发出ＹＰｚ—ｌ、ＹＰｚ一２型系列高炉煤气管道专用喷涂料。经在宝橱

和首钢高炉上的实际应用，取得了良好的施工性能和使用散果。

＝、材料的选择

２ｌ在不同使用部位的考虑高炉燥气导出系统是高炉冶炼系统的辅助设施。曰于冶炼过程中产生的煤气的导出和

净化。虽属于辅助设备，但在使用过程若经常出现问题，格会严重影响正常的冶炼过程，

甚至导致停产或因煤气的泄漏而带来安全事故。而且由于煤气导出系统的实际情况ｔ带来

了维修工作相对困难。因此煤气导出系统的安全、正常地运行，也为正常的高炉冶炼谗供

了良好的保障：这样，管道的内衬材料需要采用合适的优质的耐火材料．阱保证在高炉的

一代炉役内尽量不出现大的敢障。

高炉煤气导出系统大致由煤气封罩、上井管、下降管和除尘器等部分组成。煤气封罩

和上升管部位，因使用温度较高和气流，矿料的严重冲刷。是容易损毁的部位，特剐是对

于采用无料钟布料的高炉来说，其煤气封罩部位损毁更为严重；因此在封罩上升管挪位应

采用强度高、耐磨性好、线变化小、与基体结合牢固的耐火材料作为内衬。对于下降管区域．气流的流速和温度相应低一些，主要是耍解决内挂材辩的结构剥落问题，这样内衬材

建筑　新型轻质仿花岗岩涂料的性能和应用前景　魏勇　李瑞玲　（浙江永固为华涂料有限公司．临海３１　７０２７）　【摘　要】介绍目前常见的仿花岗岩涂料的性能特点，通过对比说明新型轻质仿花岗岩涂料的性能　特点，展望其在外墙外保温中的应用前景。　【关键词】花岗岩；真石漆；多彩涂料；彩片涂料；外墙外保温　花岗岩是天然石材，质地坚硬，质感丰富．耐久性　好，经磨光处理后光亮如镜．有华丽高贵的装饰效果．　成为高档装饰工程中常用的材料　但花岗岩的过量开　采会造成水土流失，不利于生态环境的保护：经过切　割、运输、安装等工序，总体造价昂贵：作为外装饰材　料使用，其施工较为复杂，增加了墙体承重．存在诸多　不安全因素．且接缝处容易隐藏污垢和浸水．从而影　响美观：有些花岗岩石材还会释放微量的放射性元　素．对人体健康造成危害。以上诸多因素使其应用受　到了一定的限制　人们一直在研究仿花岗岩涂料来替　代天然花岗岩．目前常见的仿花岗岩涂料品种主要　有：天然真石漆、仿花岗岩真石漆、油性多彩涂料、彩　片涂料。这些产品具有降低装饰成本、节约天然资源、　施工方便、安全等优点，广泛应用于水泥墙体或苯板　外墙保温体系、石棉板、木板等材料的表面，但也都或　多或少地存在一些缺点　浙江永固为华涂料有限公司　成功研制出新型轻质仿花岗岩涂料．经墙体施工．仿　真效果良好　１　常见仿花岗岩涂料　１．１天然真石漆　天然真石漆主要由高分子聚合物、天然彩砂及多　种助剂制成．见图１　施工涂层厚度达２ｒａｍ～３ｒａｍ，具有硬度高、装饰性　强、适用面广、耐久性好等优点。此外，还具有天然真石　般的效果．能够满足平面和曲面装饰的要求．精选天然　石粉．不掺人工色素，日晒雨淋不褪色，对墙体的保护　作用显著　天然真石漆多用于建筑物的外墙涂装．由于　其质感丰富．立体感强，颜色鲜艳，外观看起来质朴粗　犷，有返朴归真之感，加之其生产工艺、设备简单，施工　便利，成本低，备受各涂料生产厂家的青睐【１＿　为了满足高档次建筑装饰行业日益个性化发展　的需要．喷涂工艺的重要性越来越显著．只有更加完　善和配套的施工工艺．才能充分展示出真石漆的独特　外观和优越性能。天然真石漆需要根据不同花色选择　单枪、双枪、三枪等不同的施工工具，以满足不同施工　工艺的要求．最终达到理想的喷涂效果　而要达到大　理石、花岗岩的效果．就必需选用双枪或三枪进行喷　涂。该法施工难度较大，对施工人员要求较高．即便如　此．其仿真效果也不及仿花岗岩真石漆．但成本较仿　花岗岩真石漆低　１．２仿花岗岩真石漆　仿花岗岩真石漆由天然真石漆演变而来．装饰效　果酷似大理石、花岗岩。见图２。　该产品为天然真石漆的换代产品，施工方便，以　简单工艺技术就能达到单枪多彩的奇佳效果．具有粘　结力强、耐水、耐碱、耐老化、不褪色、能够延长建筑物　使用寿命等优点．在外墙装饰工程中得到了广泛应　用．装饰效果良好　仿花岗岩真石漆具有天然真石漆　的所有优点．其装饰效果更接近于天然花岗岩，但也　与天然真石漆有同样的缺点　即材料用量较大．增加　了墙体负重