水性涂料的应用及研究进展
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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。
水性环氧树脂的研究与进展[1]
水性环氧树脂的研究与进展[1]
摘要:
水性环氧树脂是一种在涂料、油墨、油墨油墨辊涂、汽车涂料、油漆、印花印刷涂料、水性哑光涂料及热固性塑料等产品中广泛应用的重要通用
有机物质。
环氧树脂的有效改性和功能改善,决定着环氧树脂在现代行业
中的重要性。
本文重点介绍了水性环氧树脂的研究历史、基本概念、合成
方法和性能评价,以及有关水性环氧树脂的研究进展情况,总结了未来水
性环氧树脂的研究前景及应用方向。
关键词:水性环氧树脂;合成;功能改性;研究进展
1绪论
环氧树脂是一种现代化工产品,它可以用于多种行业。
它有优异的耐
热性、耐湿性、耐老化性和机械性能,是众多行业中重要的基础材料。
根
据不同性能需求,改性剂可以加入到环氧树脂中,以调节、改善树脂的性能,使环氧树脂具有更完善的性能[2]。
由于水性环氧树脂具有环保、耐
腐蚀、低毒性和可持续发展等特点,因此,近年来,水性环氧树脂这一新
型高性能树脂在涂料、油墨、印刷油墨辊涂、汽车涂料、油漆、印花印刷
涂料、水性哑光涂料及热固性塑料等行业得到广泛应用,成为涂料领域当
今最热门的研究课题。
《高性能水性金属防腐涂料的制备及性能研究》摘要:随着现代工业技术的不断发展和环境保护意识的增强,对金属防腐涂料的需求逐渐增大。
本论文针对高性能水性金属防腐涂料的制备及性能进行了深入研究,通过优化配方和改进制备工艺,成功制备出一种具有优异防腐性能的涂料。
本文首先介绍了研究背景和意义,然后详细阐述了实验材料和方法、实验结果及分析,最后对研究结果进行了总结和展望。
一、研究背景及意义金属防腐涂料是保护金属材料免受腐蚀的重要手段之一。
随着工业技术的快速发展和环保要求的提高,传统溶剂型防腐涂料已无法满足市场需求。
因此,开发具有优异防腐性能、环保无害的高性能水性金属防腐涂料显得尤为重要。
本研究的目的是通过制备高性能水性金属防腐涂料,提高金属材料的耐腐蚀性能,延长其使用寿命,同时为环保事业做出贡献。
二、实验材料和方法1. 实验材料实验所需材料包括树脂、颜料、添加剂、溶剂等。
其中,树脂是涂料的成膜物质,对涂料的性能起着关键作用。
颜料可提高涂层的耐候性、遮盖力等性能。
添加剂包括防腐剂、流平剂、消泡剂等,用于改善涂料的性能。
溶剂主要起到调节涂料粘度和分散颜料的作用。
2. 实验方法(1)配方设计:根据实际需求,设计出适合的涂料配方。
(2)制备工艺:将各组分按照一定比例混合,经过研磨、分散、调色等工艺步骤,制备出涂料。
(3)性能测试:对制备出的涂料进行性能测试,包括耐盐雾性、附着力、柔韧性等。
三、实验结果及分析1. 制备工艺优化通过调整配方中各组分的比例和制备工艺参数,成功制备出具有优异性能的高性能水性金属防腐涂料。
优化后的制备工艺包括选择合适的树脂、颜料和添加剂,以及调整研磨、分散、调色等工艺参数。
2. 性能测试结果(1)耐盐雾性:经过多次耐盐雾性测试,本研究所制备的高性能水性金属防腐涂料表现出优异的耐腐蚀性能。
在规定的测试时间内,涂层未出现明显的腐蚀现象。
(2)附着力:涂层的附着力是衡量涂料性能的重要指标之一。
本研究所制备的涂料具有良好的附着力,可与金属基材紧密结合,防止涂层脱落。
PEDOT/PSS水性导电涂料的研究进展本文综述了水性导电涂料聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT/PSS)水性分散体的研究进展,系统性介绍了其发现和发展历史,重点阐述了其制备、性能及在抗静电、固态电容器、太阳能电池、印刷电路板等领域的广泛应用和优异性能,并对该类涂料未来的发展进行了展望。
标签:导电涂料;水性;导电聚合物;PEDOT/PSS;光电Abstract:This article describes the research progress of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/ poly(styrenesulfonate)(PEDOT/PSS)aqueous dispersions in the field of conductive coatings,its discovery and development process are systematically reviewed. And we mainly focus on its excellent properties and extensive use in the field of anti-static,solid-state capacitor,solar cells,printed circuit boards,etc. Furthermore,the future development of this kind of coatings is prospected.Key words:conductive coatings;aqueous;conductive polymers;PEDOT/PSS;optoelectronic一、前言涂料是指在一定條件下,涂覆于物体表面起保护、修饰或其他特殊作用的一类液体或固体材料。
它所形成的涂膜属于高分子化合物类型。
涂料所成膜的电阻率较高,所产生的电荷不能及时分散,会在涂膜表面积累,从而导致涂料在诸多领域的应用受到限制,例如电子产业中集成电路需防尘;医疗手术需防电颤;石油化工需防静电起火引起爆炸等。
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]。
九江学院化学与环境工程学院专科论文 - 1 - 1
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 research progress 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 九江学院化学与环境工程学院专科论文
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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 九江学院化学与环境工程学院专科论文
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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 九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文(设计)
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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。 九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文(设计)
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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,在世界范围内,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,特别是乳液合成技九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文(设计) - 6 - 6
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内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、能源的日趋紧张,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内外墙涂料,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