水性涂料发展（精选12篇）
水性涂料发展 篇1
水性 (waterborne) 涂料被定义为“配方中的挥发性物质绝大部分是水的涂料”。在水性涂料中, 水的独特物理特性和其普遍存在性决定了水性涂料的使用方法以及科技开发。随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋严格, 水性涂料将成为21世纪世界涂料市场的主角, 目前在我国也拥有巨大的市场。
1发展水性涂料的重要性
从“水性”两个字上, 我们并看不出这有什么重要意义, 水对我们日常的生活中已经司空见惯而习以为常。这里之所以突出水的重要性而经常不提或不重点提及涂料中其它的成分是因为, 在这种涂料中“水”取代了或大部分取代了其他种类涂料中讨厌的而经常是带来种种问题的“有机溶剂”。而且从实际工程应用的角度来看, 涂料的性能在很大程度上是由溶剂的特性决定的。
水性涂料现在越来越得到人们的关注而取得了长足的进步。其科技进步的动力是对向大气中排放有机溶剂的限制, 这也是粉末型涂料和高固含量涂料发展进步的动力所在。减少有机溶剂的挥发既有环保上的又有经济上的重要意义。最早的环保考虑始于美国, 其最早开始制定政府的法规约束有机溶剂如烯烃、芳香化合物和支链酮等光敏性等挥发物。最早的法规是Los Angels郡在1966年7月制定的“六六法规”。原因是Los Angels深受有机溶剂引起的环境问题的困扰, 因为其地理环境特点使挥发的有机溶剂聚集在城市上空而经久不散。它们徘徊在城市的上空, 常常引起光化学反应产生的大雾而给城市带来极大的烦恼。美国政府早在1970年就制定了全国范围内的法规来控制碳氢化合物的排放-就是著名的“清洁空气法案 (Clear Air Act) ”。
水性涂料除了环境保护方面的优点之外, 还有其他的许多好处。特别是对于在涂料行业进行施工的工人, 水性涂料的广泛使用可以是他们少受或不受有机涂料潜在的毒害以及免除火灾发生的隐患。在废物的处理方面, 一般水性涂料产生的垃圾和溶剂性涂料相比更容易进行无毒化处理。从经济上来说水性涂料更加惹人喜爱, 因为水是工程用溶剂中最便宜和最容易循环利用的溶剂。和经常受石油价格影响的有机溶剂相比, 水是最经济最稳定的选择。
据报道太原一位高工家里搞装修, 一天高工去工地时, 发现3个油漆工都昏死过去, 经过紧急抢救后, 仍有一人死亡。据了解, 由于给家具刷油漆时不能开窗以防止油漆的龟裂, 油漆工们晚上觉得气味难闻, 就躲到另一间未刷漆的房间睡觉, 没想到还是中毒了。尤其以在涂料的使用过程中危害最大, 而油漆工人往往是最大的受害者。除此之外, 涂料使用后的3-6个月中也是最容易危害人体健康的时期。涂料所含的有害物主要有挥发性中苯及苯系物是主要污染物。据了解, 苯已经被世界卫生组织确定为致癌物质, 可引发癌症、血液病等。除了施工中的污染不可忽视外, 入住后的危害也不能小觑。
正是由于前面提到的水性涂料的种种好处, 尽管一些保守主义的涂料使用者还在彷徨犹豫, 各种水性涂料已经越来越得到人们的青睐。很多涂料领域的科研工作者越来越多的投身到水性涂料的研究。
2水性涂料绿色推荐标准及范围
2002年7月份中国环境标志产品认证委员会秘书处与国家环保总局共同颁布了新的《水性涂料环境标志产品技术要求》, 《要求》对现在家庭装修中使用比较普遍的水性涂料的环保、绿色、健康、安全等标准做了强制性规定。大家熟悉的多乐士、立邦、富亚等成为首批通过新标准的涂料。全国8000多家涂料企业只有30多家的100多种水性涂料达标。
首先是方方面面最关注的VOC (volatile organic compound) 指标。由于定义不清, 许多企业自以为自己的产品已经达到了比国际标准还高的水平。这种误解源于国家质检总局颁布的内墙涂料有害物质限量标准、北京市质监局颁布的安全健康质量评价规则两个有影响的标准, 都把VOC定义为一升涂料中挥发性有机物VOC值国标为VOC的含量。但是, 世界各国的VOC定义指的是一升涂料中扣除水分干重中VOC的含量, 这一差别, 导致北京规则的VOC≤125克/升指标, 不过相当于国外的250克/升, 这是国外水性涂料与溶剂性涂料的分界限。而国家强制性标准的200克/升指标, 则相当于国外的410克/升以上, 已经出了水性涂料的界限。所以, 许多人单凭数值, 就说1999年环境标志标准规定的250克/升限值宽于北京规则和国家强制性标准是不对的。由于与国际标准的VOC计量准则相同, 1999年的环境标志标准, 实际上严于上述两个强制性标准, 2002年的环境标志标准, 规定内墙涂料≤100克/升, 是按美国ASTM方法正确测试计算VOC值, 限值与美国标准相同, 更严于上述两个标准, 体现了绿色推荐产品的高标准、严要求。
其次, 关于苯、甲苯、二甲苯、乙苯、卤代烃、甲醛及甲醛聚合物以及重金属铅、镉、铬、汞等, 公众不清楚, 这些都是不得添加的, 因此没有含量高与低之差别, 只有遵守“不得添加”这一规则的守法违法问题。许多企业以这些指标作为健康涂料的依据, 也是不符合水性涂料实际的。为此, 国家环保总局标准中明确说明, 所有上述物质, 只是为控制杂质带入的有害物限量, 即对颜料、钛白粉、乳液等因成分不纯带入的有害物予以限制, 绝不是允许人为添加。
第三是水性涂料的范围, 除广为使用的内墙、外墙涂料外, 水性木器漆、水性防腐涂料、水性防水涂料、水性聚氨酯涂料也进入绿色推荐标准范围。仅举水性木器漆一例, 2004年雅典奥运会, 全部场馆都指定用水性木器漆, 因为对家庭装饰装修, 德国、法国已规定, 不能让左邻右舍闻到有机溶剂的气味。为适应这一以人为本的潮流, 更多地支持各类水性涂料, 是这一新标准的目标。
34水性涂料的常见困难
水性涂料和有机溶剂涂料在有些地方是相似的。但是在有些情况下, 水性涂料经常要面对一些在有机溶剂涂料没有的困难。这两种体系的最大差别在于成膜过程中挥发物的连续相的逐渐消失机理的不同。而成膜过程又对涂料的最终性能有很大的影响因而在受到极大的关注。
3.1水性涂料中的水有很高的沸点因此挥发过程十分缓慢, 强烈的依赖与环境的湿度。在低湿度情况下, 它可能干燥的很快有时会引起裂缝。在高湿度情况下 (如热带国家尼加拉瓜湿度经常达到78-85%) , 成膜过程将十分缓慢造成涂料的松垂。需要更多的能量使其干燥, 甚至是溶剂型油漆的四倍因为水的比热较大。
3.2水性涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求高, 因水的表面张力大, 很不容易侵润, 易使涂膜产生缩孔。在油脂性表面这个问题尤其突出。
3.3水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差, 输送管道内的流速急剧变化时, 分散微粒被压缩成固态微粒, 使涂膜产生麻点。要求输送管道形状良好, 管壁无缺陷。
3.4水性涂料对涂装设备腐蚀性大, 尤其是对铁制设备的锈蚀。经常需采用防腐蚀衬里或不锈钢材料, 设备造价高。水性涂料对输送管道的腐蚀, 金属溶解, 使分散微粒析出, 涂膜产生麻点, 也需采用不锈钢管。
3.5烘烤型水性涂料对施工环境条件 (温度、湿度) 要求较严格, 增加了调温调湿设备的投入, 同时也增大了能耗。
3.6水的蒸发潜热大, 烘烤能量消耗大。阴极电泳涂料需在180℃烘烤;而乳胶涂料完全干透的时间则很长。
3.7沸点高的有机助溶剂等在烘烤时产生很多油烟, 凝结后滴于涂膜表面影响外观。
3.8形成的涂料层常常对水是敏感的, 即使空气中的水蒸汽含量的增加就会引起涂料的褶皱。
水性涂料虽然存在诸多问题, 但通过配方及涂装工艺和设备等几方面技术的不断提高, 有些问题在工艺上得到防止, 有些通过配方本身得到改善和提高。
4结论及展望
试图对于水性涂料的要求、特点和困难作一简要的涉猎。作为一种新兴的“朝阳”类型, 水性涂料已经而且还将继续得到飞速的发展。鉴于对环保、能源和健康的与日俱增的关注, 发展水性涂料在可见的将来会得到政府和科技工作者持续而执着的任务。从技术创新来讲, 在水溶性、交联剂和表面活性剂是科研的重点所在。最近在水性涂料的研究发展方向致力于抗应力和环境温度的变化、提高整体综合性能、进一步减少共同溶剂的使用。在乳液集合的发展使胶束有自聚结的能力, 这种活性聚结物可以减少共同溶剂的使用。水性涂料的综合性能的提高得力于基于聚氨酯和混合聚合物的新配方以及使用新的交联成膜方式 (如紫外照射) 。
摘要：随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋严格, 水性涂料将成为21世纪世界涂料市场的主角, 针对水性涂料的发展展开论述。
关键词：水性涂料,发展,重要性
参考文献
[1]Weiss, K.D.“P7aint and Coatings:A Ma-ture Industry in Transition, ”Progess in Poly-mer Science22 (1997) :203-245.
[2]Paul, S.Surface Coatings:Science and Technology2rd Edition John Wiley&Sons, New York (1996) .
[3]Wilson, A.D.Nicholson, J.W.Surface Coat-ing-2Elsevier Applied Science, New York (1987) .
[4]http://www.ctiin.com.cn中国技术创新信息网
[5]北京青年报, 2002, 7, 21.
[6]广东省环境辐射研究监测中心, 网络资料.
水性涂料发展 篇2
涂料作为家具产业的重要原辅料，众多家具漆企业都带着最新的产品和技术亮相各大家具展。通过家具展中所了解的情况，认为家具漆的发展有以下趋势。
一、环保化
在家具展中涂料企业展示的家具漆大致主要为三类：PU漆、UV漆、水性漆。当下低碳环保理念盛行，家具产业与家具漆产业也不例外。家具漆作为家具产业的重要原辅料，其质量直接影响家具产业的低碳环保水平。在中国家具产业中，出口家具占有很大比重，美国、欧盟和日本都已经出台了限制和禁止使用溶剂型木器涂料的相关法规，这也促使中国的家具企业必须注重家具环保。
虽然目前我国政策没有明确规定不能使用溶剂型涂料，但随着技术的不断发展和环保理念的不断提升，溶剂型涂料将会逐渐被更加环保的产品所替代。拜特漆认为在国内家具漆市场中，PU漆仍然占最主要位置，中国涂料十大品牌在环保技术方面也在不断进步，但是其作为溶剂涂料终将慢慢退出舞台。在国内家具漆中发展最快的当属UV光固化涂料，已经有超越PU趋势。目前国内UV涂料几乎可以做到无溶剂喷涂，即百分之百固含量喷涂。水性漆虽然在国内家具漆市场中的占有率还很低，但其安全性、环保性是未来家具漆发展的趋势，随着技术的不断发展水性家具漆的市场占有率将会越来越高。
二、涂装效果化
在珠三角系列家具展的涂料展台中，涂装效果展示成为展览的热点，“涂料桶”已经不再是主角。更有涂料企业展台展示的全部是家具成品，据拜特漆了解，为了展示自己产品的涂装效果，有些涂料企业直接用下游客户的家具成品放在自己的涂料展台展出。华润涂料在接受采访时则表示涂料生产企业应该注重家具漆对家具设计的作用。
三、涂装一体化
涂料行业亟待环保发展 篇3
数据显示，去年广东涂料行业生产总量首次突破300万吨，资产总值达430.18亿元。然而，在产值不断提升的同时，涂料行业却始终无法摆脱“三高两低”的形象。近期，在广东省涂料行业协会25周年年会上，专家强调，随着新环保法实施在即，环保政策及法规不断收紧，加上产业结构优化升级的市场需要，广东涂料行业走环境友好型、可持续发展道路已势在必行。
新形势下涂料行业面临发展压力
“2014年我省涂料行业发展面临着新的挑战。”广东省涂料行业协会会长黄开表示，去年以来，国内涂料行业在环保、安全、健康、产品质量、功能需求等多重压力下加速结构调整，加之涂料行业是VOC排放的重点部门，目前政府部门高度重视VOC项目与相关法规，积极开展各项VOC防治工作以提高空气质量，这对广东涂料行业发展提出了新要求。
特别是作为大气污染防治的一项重点内容，广东省连续出台了一系列与涂料行业相关的环保政策，包括《广东省珠江三角洲清洁空气行动计划的通知》、《珠江三角洲地区及清远市工业挥发性有机化合物（VOC）排放重点监管企业名单》、《深圳市大气环境质量提升计划》以及今年上半年发布的《广东省四大产业（汽车、家具、制鞋、印刷）发展指南》等。与此同时，各地也相继发布了表面涂装（汽车、家具、制鞋、印刷）行业挥发性有机化合物排放限值标准，其中集装箱（表面涂装）行业挥发性有机化合物排放限值标准也将于今年10月发布实施。这些政策标准的出台，无疑对涂料行业的环保工作提出了更高的要求。
让人担忧的是，涂料行业的环保工作长期以来饱受业内人士诟病。专家指出，大多数涂料企业在生产的过程中，并不太重视清洁生产和节能减排方面的工作，特别是一些小的涂料企业，在生产过程中为了节省生产成本，抱着侥幸的心理，根本就没有进行清洁生产工作。业内人士告诫说，就目前涂料行业在清洁生产和节能减排方面的整体水平来看，在新环保法下，很多涂料企业“理论上”将面临着因清洁生产和节能减排不过关而被淘汰出局的风险。
另一个值得思考的问题是，在新环保法之下，即使涂料行业能够幸运地躲过自身清洁生产问题所带来的挑战，但家具、房地产、汽车、钛白粉等涂料行业上下游产业能够同时免受新环保法所带来的环保压力的机会几乎为零。因此，一个很实在的问题是，在新环保法实施中，涂料行业必然受到下游产业所带来的产品升级压力和上游产业所带来的原材料成本上涨压力。如何应对上下游产业所带来的环保压力转移，是涂料行业在新环保法下所需要应对的重要挑战。
可以想象，面对这一系列环保政策要求和市场需求，传统粗放经营管理模式已不适应广东涂料行业发展，涂料行业亟需走环保发展道路。
企业思变是发展的题中要义
“涂料企业重不重视、执不执行没关系，重要的是，不管涂料企业如何反应，法律还是会执行下去。”广东省环境保护厅监测科技处处长林文指出。
抛开政策和法规的执行力度不说，在环保政策和法规不断趋严的背景下，各行各业的大洗牌现象也在加速上演。在涂料行业，因为环保压力而导致的产业转移事件时有发生，而品牌发展的两极分化、大品牌的品牌优势越来越明显。因此，涂料企业如果依然抱着侥幸心理求发展，不主动求变，在发展中必然十分被动。相反，企业在发展中转变传统的发展思维，积极应对、在外部环境变化的过程中主动转型升级，不仅有利于行业发展，提高行业在节能减排和清洁生产上的整体水平，对企业的可持续发展也是裨益多多。
对于下阶段涂料企业的发展，广东省涂料行业协会法律顾问王田也提出自己的建议，即涂料企业应认真了解新环保法有关条文，紧跟形势要求。在技术方面未雨绸缪，预先确定涂料行业主要排污种类，如水、气、渣、尘等排放标准、检测方式以及检测标准，采用新的治理工艺和生产工艺。同时，企业也应高度重视国家鼓励投保环境污染责任保险政策，主动运用经济手段降低风险。
记者了解到，面对新的发展形势，广东涂料行业已积极制定好应对措施，以推动涂料行来走出一条绿色发展道路，进一步提高行业竞争力。
一是优化行业结构。涂料企业将履行安全、环境、健康的社会责任，加大技术、管理、资本投入，并以环保法规为尺度，维护涂料市场秩序；二是加快转型升级。即转变涂料工业发展方式，积极向环境友好型、高端型、高功能性产品转变，同时全面优化工艺和产品技术结构、管理结构、布局结构，逐步改变涂料行业“大而散，劣而廉”的局面；三是发展环保型产品，如高固体份溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料、无溶剂涂料等；四是加强推广应用涂料涂装一体化服务。从涂料生产到产品应用一体化设计，包括配方设计、涂装设计、效果设计，为消费者提供涂料应用一体化服务，有利于最大限度地降低对环境的污染，使VOC挥发物达到可控，以此营造可持续发展空间。
政府主导推进VOC污染防治
2014年4月新修订的环保法中明确规定，国家对严重污染环境的工艺、设备和产品实行淘汰制度，进一步推进挥发性有机物污染治理，完善涂料、胶粘剂等产品挥发性有机物限值标准，推广使用水性涂料，鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂，要求企业采用先进的生产工艺和治理技术，确保达标排放，争取“零排放”。
林文表示，为配合新环保法的施行，在未来的一段时期，国家将推进挥发性有机物污染治理，在石化、有机化工、表面涂装等行业实施挥发性有机物综合整治，完善涂料、胶黏剂等产品挥发性有机物限值标准；推广使用水性涂料，国家政府也会鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂；完善相关法律法规标准，加快制（修）订重点行业排放标准等，完善行业污染防治技术政策和清洁生产评价指标体系；强化企业治理，加强企业在生产过程中排污情况的监管。
广东省也将制订低硫散煤及制品、涂料、油墨等产品中有害物质的限量标准，明确生物质成型燃料大气污染物排放标准和重点行业挥发性有机物排放标准，建立重点行业挥发性有机物排放核算体系。同时，对涂料、油墨、胶粘剂、农药等生产企业应采用密闭一体化生产技术，统一收集挥发性有机物废气并净化处理，净化效率应大于90%。
另外，采取财税政策鼓励企业生产符合环保要求的水基型、非有机溶剂型、低有机溶剂型的产品，提高环保型涂料的使用比例；深化印刷、家具、表面涂装、制鞋、集装箱制造、电子设备等行业挥发性有机物排放达标的治理工作，在2015年底前珠三角地区完成重点企业治理任务，2017年底前其他地区完成重点企业治理任务；在建筑装饰装修行业，将推广使用符合环保要求的水性或者低挥发性建筑涂料，而政府投资的工程中，将优先采用水性或低挥发性产品。另外，将强化污染源监督性监测工作，把20蒸吨以上的锅炉、典型行业挥发性有机物排放企业等纳入监督性监测范畴，试点实施重点企业挥发性有机物在线监测。
水性阻尼涂料发展概况 篇4
关键词：水性阻尼涂料,阻尼涂料
阻尼涂料也称减振降噪涂料,是一类由特定功能高分子材料和填料构成的可有效抑制振动和噪声的特种功能涂料。此类涂料利用高聚物的粘弹性,通过分子链段运动产生的内摩擦将部分外场作用如机械振动、声振动产生的能量转化为热能耗散掉(即发生所谓力学损耗),从而达到减振降噪的目的[1]。
水性阻尼涂料以水性乳液为基质、水为分散介质,并添加一种或几种填料及助剂制备而成。与阻尼垫片相比,水性阻尼涂料可直接喷涂在设备或设施的表面,具有施工方便、粘结强度高等优点;与溶剂型阻尼涂料相比,水性阻尼涂料具有绿色、环保、施工安全等优点。
1 阻尼涂料机理
阻尼涂料的阻尼机理是:在交变应力的作用下,高分子材料因其特有的粘弹性使其形变滞后于应力的变化,部分的功(机械能)以热或其它形式消耗掉,通过产生力学损耗起到阻尼作用[2]。
2 阻尼涂料实现要素
优良的阻尼材料应满足三个条件:(1)在阻尼材料使用温度和频率范围内,损耗因子tanδ峰值要比较高;(2)损耗因子的峰值要宽,以保证阻尼材料在较大温度范围内有较高的阻尼性能,降低其对温度和频率的敏感性;(3)具有多功能性,除具有宽温、宽频、高阻尼峰值外,还应具有吸声、吸波、隔热、阻燃、环保等功能。水性阻尼涂料的发展是从乳液合成技术提高、环保效益加强等各个方面发展的必然结果。
3 水性阻尼涂料树脂改性方法及国内外研究发展概况
为了得到宽温域、宽频、高复合损耗因子的阻尼涂料,提高阻尼涂料的性能,扩大其使用范围,国内外研究人员对水性阻尼涂料的制备及改性进行了大量的研究工作。通过采用不同的聚合方法改性得到了多种水性聚合物,按类型分大致有核-壳结构乳液、互穿网络结构聚合物、分子超支化结构聚合物以及有机-无机杂化聚合物等。
3.1 核壳聚合物用于制备水性阻尼涂料
核壳乳液聚合是基于粒子设计的理念,将性能不同的两种或几种单体按一定的比例,通过两步或多步复合乳液聚合方法,制备出一种具有特殊异相结构的聚合物复合粒子,使乳胶粒的内侧与外侧分别富集不同的成分,对水性阻尼涂料来说即为获得多个不同的玻璃化转变温度的聚合物,从而赋予核与壳聚合物不同的功能,得到性能优异的复合乳液[3]。
Cheng Xu等[4]利用种子乳液聚合技术合成了具有核壳结构的苯丙乳液,其中核部分和壳部分分别利用不同的交联剂进行交联,制备多层结构的苯丙乳液,得到了两个玻璃化转变温度的乳液,利用该乳液制备的水性阻尼涂料具有很宽的阻尼使用温度,在-12~97.2 ℃的损耗因子tanδ都能大于0.3。
孙广平等[5]利用两步法制备具有核壳结构的热固性丙烯酸乳液,通过改变主单体比甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯的比例及二乙烯基苯的重量百分数,合成了一系列核-壳结构丙烯酸酯无皂水溶胶,当水溶胶加入六甲氧基甲基三聚氰胺配成涂料加热固化时,又发生部分化学交联,使涂膜具有较好的阻尼性能。
安井芳彦[6]合成了丙烯酸核壳结构制备的乳液,通过添加无机薄片状填料和颜料制备具有宽温度使用范围的水性阻尼涂料。其中乳液包含核部分由丙烯酸共聚物形成壳部分由也是有丙烯酸共聚物构成,并且核壳丙烯酸共聚物至少包含甲基丙烯酸单体。其中核聚合物的玻璃化转变温度为20 ℃,壳聚合物的玻璃化转变温度为-20 ℃。利用该乳液制备的水性阻尼涂料在20 ℃最高阻尼因子为0.107,在40 ℃的阻尼因子均能达到0.14,60 ℃时的阻尼因子也能达到0.104。
3.2 互穿网络聚合物用于制备水性阻尼涂料
互穿网络(IPN)聚合物是一种独特的高分子共混物。它是由交联聚合物Ⅰ和交联聚合物Ⅱ各自交联后所得的网络连续地相互穿插而成的,具有特殊的空间拓扑结构,其中至少一种聚合物是网状的,其它聚合物可以线型的形式存在。由于热力学的不相容和物理缠绕的强迫相容这两种作用形成微相分离结构,通过适当调节微相分离的程度,就有可能得到玻璃化转变峰较宽、性能良好的阻尼材料[7,8]。
耿星等[9]利用溶胀法合成互穿网络聚合物胶乳,聚合物之间的协同效应使该胶乳具有较强的粘接强度,同时也大大加宽了阻尼涂料温度范围内阻尼性能。其效果超过日本汽车技术协会公布的JASO-7006标准要求。
徐晓南等[10]设计合成了高分子离聚体型的互传网络乳胶,并以其制备出在宽广的温域范围内具有较高阻尼因子的新型阻尼涂料。
郭焱等[11]利用互传网络的聚合方法在常温下制备了固含量在35%~60%的水性丙烯酸乳液,采用该乳液为主剂,以无机填料、橡胶粉末为填料,大大改善材料在低温环境下的阻尼性能,在-10 ℃下复合损耗因子能达到0.126,阻尼性能远大于国外同类产品。
刘成楼等[12]利用三元互传网络结构的乳液配以绢云母、膨胀石墨、硅铝基空心微珠、水合碱式硫酸镁晶须、聚磷酸胺、氯化石蜡、三氧化二锑为填料,制备了减震降噪好,阻尼温域宽、力学性能优,隔热吸音、阻燃、低VOC的水性阻尼涂料。
3.3 超支化聚合物用于制备水性阻尼涂料
超支化聚合物具有三维树枝状结构、高度支化的大分子、超支化聚合物的支化度小、相对分子质量分布宽、几何异构体多,具有大量的支链和端基。超支化聚合物的这种特殊的分子结构,使得其分子运动具有多重性,这就为超支化聚合物涂料具有良好的阻尼性能带来可能。
有资料显示,郝名扬等[13]在溶剂体系里以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI) 和二乙醇胺(DEOA) 为原料,采用一步法合成了超支化聚氨酯,以其为预聚物制备阻尼涂层,该涂层具有高阻尼因子(tanδ≥1.0) 、宽阻尼温度范围(tanδ≥0.5,大于50 ℃) 和宽阻尼频率(20~160 Hz) 的特点,但尚未发现用于阻尼涂料的水性超支化乳液。
3.4 其他方法用于制备水性阻尼涂料
利用乳液共混法(如二元共混,多元共混)是比较简单易行的得到多个不同玻璃化转变温度树脂的方法,张晓君[14]利用乳液共混法制备了二元共混水性阻尼涂料,用动态粘弹性的测试方法比较了不同二元共混体系的阻尼性能,并且研究了不同共混比对水性阻尼涂料阻尼性能的影响,在两种共混组分下Tg区域内的损耗因子值都超过0.3。
朱正国[15]利用水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯分散体乳液PUD混合制备具有较高弹性模量和较大断裂伸长率60%和抗张强度1.1 MPa,且能形成厚涂层的阻尼涂料,使阻尼涂料除具有良好阻尼性能外还具有良好抗开裂等性能。
吴国章等[16,17]利用芳香族化合物控制丙烯酸乳液与苯丙乳液杂化乳液中的氢键含量从而达到控制油溶性芳香族化合物在水性组分中的分散问题,获得高性能的水性阻尼涂料,所制备的阻尼涂料可以在100~150 ℃高温强制烘干而不出现膨胀及开裂的现象。
Ohira Yasuynki等[18]以丙烯酸乳液和苯丙乳液为基料研制了使用温域为-20~80 ℃的震动阻尼涂料,通过添加云母鳞片和碳酸钙,减振涂层提供了优良的减振性能和不会裂缝或剥皮时弯曲的表面上。
Masayuki Numazawa等[19]通过添加少量的丙二醇、乙二醇等小分子调节苯丙共聚物乳液的性能,所制备的水性阻尼涂料除具有良好阻尼行能外还可以经受长达1000 h的热水浸泡且不起泡。
邹启强[20]通过三元聚合物乳液共混制得了一种能广泛适用于城轨车辆的水性阻尼涂料,除具有减震、降噪、阻燃等功效,还可以在低温60 ℃烘烤交联固化,交联固化显著提高的阻尼涂料的复合损耗因数。
另外,一种新型有机-无机复合乳液聚合技术将有机物和无机物的长处结合起来。有机-无机杂化材料的有机相与无机相的尺寸均在纳米级范围内,有的甚至是分子级水平,这种高度精细的混合使杂化材料在性能方面表现出单一材料所不具备的优越性能。采用有机-无机复合乳液聚合法得到的高分子乳液具有良好的附着力、耐水性、透气透湿性、力学性能,若用于水性阻尼涂料也会有比较理想的效果。
4 水性阻尼涂料市场应用情况
水性阻尼涂料主要应用于有轨交通的动车、机车和客车,部分应用于风机通道和建筑减噪,另有少量用于音响等日用设备。据了解我国有轨机车已在大量使用水性阻尼涂料,除中国南车集团南京浦镇车辆厂仍使用环氧沥青类的阻尼涂料外,中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司、南车四方车辆有限公司、中国北车长春轨道客车股份有限公司三厂家均已使用水性阻尼涂料,每节车厢的用量在1~1.5 t,总计用量在1000 t左右。
有资料显示,青岛爱尔家佳新材料有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司两企业根据施工情况开发了快干型水性阻尼涂料、低温域水性阻尼涂料、高温域水性阻尼涂料等系列产品,为了提高实际应用中的减振降噪的效果开发了具有约束层的水性阻尼涂料、高固含量的水性阻尼涂料[11,21,22,23,24,25]。
低碳发展是涂料行业未来主流 篇5
何谓低碳经济呢?低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。
进入21世纪以来，随着城市化进程的不断加快，涂料的用量迅速增加。新建筑不断拔地而起，对原有建筑的拆除、改造从未间断，桥梁、道路基础设施层出不穷，城市色彩正在发生日新月异的变化，这些都和涂料的使用密切相关。面对未来“低碳”的发展趋势，涂料行业其实早有准备。近年来，涂料行业一直致力于开发低污染、高固体份或无溶剂(包括粉末、光固化)涂料、水性涂料(耐高温隔热保温涂料和志盛耐1700℃高温防腐涂料);开发低环境风险的防污技术和防污涂料;开发非铅、铬的防锈颜料及替代品开发钛粉、氧化铁颜料的清洁生产工艺;积极制定涂料行业清洁生产工艺评价标准等，以推动涂料行业新工艺、新材料和新技术的发展。另外，近几年开发的玻璃节能涂料、辐射散热降温涂料、防晒隔热涂料、耐高温封闭涂料、高效耐污损太阳热吸收涂料等新型涂料，也为涂料行业在“低碳”道路上带来了新的发展机遇。
江门市凌丰涂料有限公司座立于“中国涂料之乡”—广东省江门市新会区司前镇，公司占地面积3万余平方米，是一家致力于研发、生产、销售各种中、高档内外墙乳胶、家具漆、硝基漆、聚酯漆、及其它化工涂料的现代化高新化工企业。
浅论聚焦汽车涂料的发展与未来 篇6
关键词 汽车涂料 环保节能 发展趋势
一、汽车涂料的发展时逢新商机
全球汽车涂料行业目前的总销售额达34亿美元，市场持续变化是这一行业的主要特点。虽然竞争十分激烈，但目前各竞争者之间的合作及合资项目却极为普遍，这是因为所有的竞争者都有着相同的目标，那就是通过产品创新来满足环境及用户的要求。
汽车制造业已有100多年的历史，自汽车诞生以来，尤其在近20多年中，车用油漆涂装得到了突飞猛进的发展。在汽车工业发达的国家中，汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地位，一般仅次于建筑用涂料，但是在涂料的销售额中所占的比例最大，高于建筑用涂料。因此，各国涂料生产厂非常重视车用涂料的动向及开发，以适应汽车工业发展的需要，车用涂料的生产和技术开发有集团化、国际化的倾向。随着对环保的日益重视，低污染油漆开始应用。高固体成分的聚氨醋高温烤漆、丙烯酸聚氨醋漆和清漆普遍被使用。因为高光泽度和使用透明涂层，使得疵点更容易暴露出来，所以材料的准备工作和干净的车间环境比以往更重要，因而出现了下吸式通风喷漆房。同时珍珠漆的涂装技术进一步改进，使用了2层涂装和3层涂装，使车身的颜色更加美丽并具有幻觉感。1982年日产公司使用粉末中涂，20世纪80年代中期通用汽车公司在货车厂使用粉末中涂，粉末涂料在中间涂层中已经开始使用。1984年厚膜阴极电泳涂料在汽车厂开始使用，涂膜厚度超过30 um。后来，不少汽车厂又从厚膜阴极电泳涂料转到中厚阴极电泳涂料，漆膜厚度在25 um左右，具有与厚膜阴极电泳涂料同样好的抗腐蚀能力。
近年来，带色的中间涂层已在美国广泛采用，其主要优点是中涂的颜色与面漆颜色配套，提高了外观装饰性。由于采用带色中涂，面漆中金属闪光底色漆的厚度可以从20 um降到15 um，而金属闪光漆的遮盖量可以降低到25 um。这样，减少了涂料的用量，避免了流挂等弊病，降低了返修率。我国的汽车制造厂家所用面漆，在20世纪60年代末至80年代中期，一般都采用中、低氨基质量分数的氨基烤漆。1985年以后采用高氨基质量分数的氨基烤漆，随着轿车工业的发展，丙烯酸树脂磁漆、优质的氨基树脂磁漆和双层面漆涂装工艺也随着引进，应用在新建的多条轿车车身涂装线上。80年代末期，在部分汽车涂装线上开始使用水性金属闪光底色漆，汽车涂料的水性化是由底到面逐步发展的，底漆已经水性化，中涂开始水性化。进人90年代，加快了使用水性化的步伐，尤其在欧洲，中涂涂料已经实现了水性化。日本水性化研究工作也已经完成，日产汽车公司开始使用水性中涂涂料。但是由于生产成本高，环保要求没有欧美苛刻，所以日本没有全面推广使用。
20世纪90年代，一批耐酸雨、抗划伤型汽车面漆、水性涂料、高固体分涂料和粉末涂料等环保型涂料相继开发，并已广泛获得工业应用。ICI公司成功地开发出划时代的水性涂料，现各大汽车制造公司越来越多地使用这种涂料。超高固成分油漆和耐擦伤清漆也被成功开发，目前已开始被日产、丰田等汽车厂使用。同时，色母涂料的推广，不含异氰酸硅的底涂层罩透明层的安全型聚氨醋高温烤漆等一批高科技涂料相继问世，为21世纪汽车漆的发展开创了美好的前景。
二、汽车面漆越来越引起人们的关注
汽车面漆起到保护车厢不被腐蚀及美化外观的作用，是整车质量最重要的指标之一。因为喷涂油漆占轿车生产总费用的20%，而且轿车的外表面90%以上是涂漆面，显然涂层质量（光泽、颜色、耐久性等）会直接影响外观，影响人们对汽车质量的评价。因此汽车生产厂家十分重视轿车面漆技术，往往投入巨大的资金和人力去发展和改进轿车的面漆，强调抓住视觉的第一印象。面漆以普通本色漆和金属闪光色漆、珠光色漆等3种为主，现在轿车多用金属闪光色漆和珠光色漆，喷涂这些面漆后再喷涂罩光清漆，可令整个车身明亮如镜。现在轿车车身的喷涂工艺一般按照这些程序进行，普通轿车车身要喷涂3层，由阴极电泳底漆、中涂和面漆组成，有些中高级轿车车身要喷涂4～5层，由阴极电泳底漆、中涂1～2层和面漆1～2层组成，以达到较高的外观装饰性。轿车的漆面要求映象率高，光亮如镜。除了油漆质量外，还要有相当高要求的工场环境和工艺技术。从车辆车身喷漆至烘漆的过程中，工场内要空气清洁，不能有过量的尘埃。由于科技的进步，今天的喷涂工艺与十几年前的喷涂工艺相比已有很大的发展，无论油漆的颜色、勃结性、添加剂、稳定剂、溶解系统和工艺技术均发生了变化，而且这种变化目前仍在进行之中，使轿车面漆质量得到很大的提高。在现代化工厂内，油漆的调色、喷涂方式均已实现电脑化管理。
进入新世纪以来，我国汽车工业取得了长足的进步，汽车拥有量更是以惊人的速度在递增，其中最显著的是轿车数量迅速增加，在车辆拥有量中所占比例也越来越大，各种造型、色彩缤纷的车流已构成现代都市亮丽的风景线。轿车能起到美化城市的作用，在于其别致的造型和漂亮的外表面。但无论汽车涂膜质量如何优良，在使用过程中，气候的变化、各种原因引起的接触、擦剐，甚至碰撞等诸多原因都会导致漆膜的劣化、损伤。如何保持、恢复汽车良好的外表，越来越引起汽车修理业的重视。
三、新近开发的节能环保汽车涂料
在近10多年中，汽车用涂料在其耐候性、耐石击性、外观装饰性、高艺术观赏性等方面都取得了很大的进展，随着人们环保意识的增强，使汽车用涂料又面临新的课题。车用涂料的最近需求是提高涂层质量、保护环境和降低成本。针对这些要求，涂料制造厂从涂料本身出发，进行了大量的研究，开发了一系列具有更大使用价值的新型涂料。
1.电泳涂料。作为汽车底线的阴极电泳涂料于1977年在福特汽车公司开始应用，当时阴极电泳涂料厚度为20 um左右。1984年厚膜阴极电泳涂料在汽车制造厂开始使用，涂膜厚度超过30 um以上。后来，不少汽车制造厂又从厚膜阴极电泳涂料转到中厚阴极电泳涂料，漆膜厚度在25 um左右，具有与厚膜阴极电泳涂料同样好的抗腐蚀能力。目前，世界汽车生产中有92%使用电泳涂料（ED），其中有90%采用阴极电泳涂料（CED）。阴极电泳涂料具有优异的渗透性，可均匀覆盖工件凹陷部位，并有极强的防腐性能，耐盐雾可达1200h。新一代的高流平性的阴极电泳涂料已经在美国汽车制造厂中使用。其代表产品有PPC的Ed11厚膜阴极电泳涂料、Ed12中厚膜阴极电泳涂料、杜邦的CormaxTM厚膜或中厚膜阴极电泳涂料。其主要性能改进是，使漆膜表面粗糙度下降，例如CormaxTM中厚膜阴极电泳漆漆膜表面Ra为0.15 um～0.20 um，汽车底漆采用CED已成定局，但也有人提出采用粉末涂料作为底漆和中涂，而CED大方向不会变。今后工作主要是进一步改善性能，如降低固体温度，提高平整性和耐久性。
2.中间涂层。汽车涂料的水性化是由底到面逐步发展的，底漆已经水性化，中涂开始水性化。20世纪80年代末期，在部分汽车涂装线上开始使用水性金属闪光底色漆，进人20世纪90年代，加快了涂料水性化的步伐，尤其在欧洲，中涂涂料已经实现了水性化。日本水性化研究工作也已经完成，日产汽车公司村山工厂使用日本油脂生产的水性中涂涂料。粉末涂料在中间涂层中已经开始使用。1982年日本日产公司使用粉末中涂，20世纪80年代中期通用汽车公司在I个货车厂使用粉末中涂，近年来又在3个小型货车上使用粉末中涂。但粉末涂料在投入生产线使用以前，有几个大的难点。其中最大的难点是如何形成平滑均匀的涂膜、粉末粒子的微粒化技术以及涂装装置的稳定供给。现今，涂料和涂装方法的开发都取得了进展，原来比溶剂型涂料差的涂膜外观也得以提高，涂料的稳定供给以及涂着效率的改善已成为可能。近些年，带色的中间涂层已在美国广泛采用，其主要优点是中涂的颜色与面漆颜色配套，提高了外观装饰性。由于采用带色中涂，面漆中金属闪光底色漆的厚度可以从20 um降到15 um而金属闪光漆的遮盖量可以降低到25 um。这样，减少了涂料的用量，减少了流挂等弊病，降低了返修率。
3.面漆。汽车面漆分两类，即金属闪光漆和本色漆，大体上各占1/2。近几年金属闪光漆系列发展迅速，珠光漆、梦幻涂料等层出不穷，颜色也向具有高透明感、深度感、高色彩方向发展。
金属闪光漆目前在美国大多采用高固体分闪光漆，而日本采用最多的是中低固体分金属闪光漆。随着环境保护法规日趋严格，为了提高豪华轿车的漆膜外观品质，美国部分高级轿车近两年采用水性金属闪光漆，可大大降低有机挥发物（VOC）的排放。同时，水性金属闪光漆具有特殊的流变性，有利于铝粉定向，比溶剂型涂料具有更好的金属效应，所以水性金属闪光漆比水性中涂更早被日本汽车厂接受，欧美也已广泛使用。金属闪光漆水性化是必然的趋势，技术也已成熟，能很快推广应用。通用汽车公司预计，2020年前全球大部分汽车厂会采用水性金属闪光漆。5年左右在国内的汽车厂可能会有水性金属闪光漆的需求。水性金属闪光漆代替溶剂型金属闪光漆，与所有水性涂料一样，必须有恒温恒湿条件，一般施工温度为22 ℃～28 ℃，相对湿度为60%～80%。水性金属闪光漆施工后，必须有一段闪干过程，一般90℃的，5min左右，使水分挥发后才能喷涂双组分高固体丙烯酸涂料或粉末涂料。
本色漆上是否再罩清漆，总的看法认为罩清漆后，漆膜外观、耐久性都有所提高。所以，美国克莱斯勒公司的所有轿车、通用汽车公司的部分轿车在本色漆上再罩上一层清漆，使漆膜外观得到改善。目前欧洲和北美均使用双组分或单组分高固体分丙烯酸罩光清漆，但是异氰酸醋一丙烯酸体系的缺陷是异氰酸醋具有毒性。因此，从环保角度来看，未来罩光清漆应是粉末涂料和水性涂料。目前，罩光清漆和本色漆以及高固体分涂料易被现在的生产线所接受，在应用中仍是主流。如果采用双组分高固体分涂料，施工固体分可达85%以上，VOC排放量己与水性漆相似，近期是可行的。粉末涂料是最有发展前途的罩光清漆，但作为本色漆，由于换色难，使用上会受到一定限制。
四、环保节能的汽车涂料是人们永远的追求
随着人类社会的不断前进和不断完善，汽车及其相关工业的发展也必然要跟上时代前进的步伐，不断地满足社会各个方面所提出的新的要求。对于涂料而言，这些要求是针对涂料本身的改善和提高，有的则是针对使用涂料时对于环境污染的限制。
自汽车诞生以来，经过涂料工作者们数十年的努力，作为汽车重要配套材料之一的汽车涂料的各项性能如装饰性、防腐蚀性、抗石击性、施工性以及耐候性等都有了很大程度的提高和改善，基本上满足了汽车工业的需求。但人们追求完善的要求是无止境的，研制和生产高性能的汽车涂料是我们永远的课题。保护地球环境，减少大气污染的呼声越来越高，环境问题也非常强烈地左右着汽车及其相关行业的发展。因此，高固体分化、水性化和粉末化，从20世纪开始就一直是世界涂料行业开发新产品的基本方针和发展方向。
汽车涂料业目前所面临的最重要的问题之一是环境问题。如长期用于小汽车生产的溶剂型涂料会排放大量VOC，为了解决这一问题，美国联邦政府要求本国的3家主要小汽车制造商〔通用汽车公司（GM），福特汽车公司和戴姆勒一克莱斯勒汽车公司共同研制生产先进的对环境友好的涂料产品。据介绍，虽然粉末涂料对环境友好且成本较低，但是由于这类涂料的涂装设备成本较高，导致涂装施工成本远远高于传统的溶剂型涂料。因此，即使研究试验成功，这种技术仍有可能要过一段时间才会得到全面应用。
为了减少涂料的污染排放量，通用、戴姆勒一克莱斯勒及福特等汽车公司均对粉末涂料用作汽车涂料的性能进行了相关测试，以便推广应用。使用粉末清漆比使用其他粉末涂料要求更高，难度更大，因为作为清漆不仅要给涂层表面提供光泽和光亮，还需要防碎落和褪色保护。传统的清漆以漆雾的形式喷涂在汽车表面，在干燥过程中将释放出VOC，污染环境。另外，液体涂料过喷或外逸还必须进行收集和填埋处置，而这从生态学来说并非是一项完善的措施。而以干燥颗粒雾形式使用的粉末涂料不含任何溶剂，对于喷涂外逸部分可加以收集、过滤和回收，与新的粉末涂料混合用于生产线上的其他小汽车，减少了汽车喷涂过程带来的环境影响。
除了粉末清漆之外，不久前LEPC还宣布它已启动了2个新的研究项目：粉末水浆清漆和颜料勃结粉末底漆。PPG工业公司认为，从清洗和预处理到加涂装饰性涂料及清漆罩光，都可以开发出一些对环境友好的材料以改善对环境的影响。例如可以改变材料的化学性质和应用方法，同时还可以通过提高运输效率、材料的循环利用率及减少或消除废物等方面着手进行各种改善对环境影响的工作。为了符合环境法规的要求，许多公司目前正在从它们所生产的涂料中，特别是从预处理和防腐蚀产品中清除铬、镍和铅等重金属。除此之外，还有其他公司也在对用于保护涂层的其他技术进行研究。巴斯夫公司还引入了Ureclear清漆，它是一种具有双组分氨基甲酸乙醋性质的单组分氨基甲酸乙醋清漆。通过运用这种氨基甲酸醋的化学特性，巴斯夫公司已不再需要近年来一直受到环境保护人士猛烈攻击的异氰酸酷。该公司称，他们仍将注意力集中于经济和环保方面，并为其名为EC02的研究开发计划制订了一种综合战略。如该公司正在与汽车制造商一起试验其粉末水浆清漆（一种液体与粉末涂料的混合体）。制造出这种粉末涂料，将它分散于水中，然后使用传统液体涂料的涂装设备进行喷涂，这种粉末涂料的缺点是难于控制涂膜厚度等。如制成液体涂料，就能较好地控制涂膜厚度，且这种混合物所含的VOC为0。
成本、质量及环境问题将继续影响着汽车涂料市场，涂料供应商和汽车制造商们正在寻找一种缩短涂料循环系统的最佳方法，这将给汽车业带来巨大的商机。同时制造商们还在研究一种用1层涂料代替2层甚至是多层涂料的新技术以减少烘干时间。对消费者来说，无论制造商采取什么技术或是使用什么涂料，只要性能良好就可以满足要求，但从整个社会责任来说，就必须在成本合理的基础上生产出质量良好的、用户满意的、对环境友好的产品。
五、结束语
在汽车工业发达的国家中，汽车涂料的用量在涂料产量中占有极其重要的地位，一般仅次于建筑用涂料。但它在涂料的销售额中所占的比例最大，且高于建筑涂料。因此，各国涂料生产厂家非常重视汽车涂料的发展动向及开发，以适应汽车工业发展的需要，汽车涂料的生产和技术开发有集团化、国际化的倾向。在近10多年里，汽车涂料在其耐候性、耐石击性、外观装饰性、高艺术观赏性等方面都取得了很大的进展。但随着人们环保意识的增强，使汽车用涂料又面临种种新的课题。当今对汽车涂料的要求是提高涂层品质、保护地球环境和降低成本。针对这些要求，涂料制造厂家从涂料本身出发，进行了大量的研究，开发了一系列新型涂料。
水性涂料发展 篇7
作为新型绿色能源, 风力发电无疑是近年来全球能源市场中的热点。风电在中国发展迅速, 由此带动的相关产业也迅速升温。跨国涂料供应商仍然占据我国国内风电叶片涂料市场的主导地位, 大量的国内涂料企业也已经开展研发工作, 并且取得了明显的进展, 有的国内企业已经在市场上占有一席之地。
近年来, 风电叶片涂料技术不断发展, 新技术新产品不断出现, 涂料的各项性能较之传统产品都得了明显提高, 虽然目前市场上溶剂型涂料还是占据主导地位, 但更为符合风力发电绿色能源概念的高性能双组分水性聚氨酯涂料也在国内外的一些叶片上得到了应用, 其必将成为将来的趋势。
水性可剥离保护涂料的应用和发展 篇8
关键词：水性,可剥离,喷涂
一、应用背景
水性可剥离保护涂料是一种特殊的胶粘剂的涂料, 漆膜在工件表面干燥固化后能形成一层封闭的保护膜。漆膜弹性好、丰度好、耐磨、施工简单方便、不会污染底材, 一般为浅色或无色透明膜。产品出厂后在运输、储存或再加工及组装时, 漆膜可以防止机械碰撞、划伤、磨损、污染、腐蚀等, 对产品表面起到良好的保护作用。完成保护任务后, 漆膜可用手轻撕剥离, 或通过溶剂浸泡后用气枪或水枪去除, 而不影响材料本身, 原工件依然光彩夺目。
二、成膜方式及施工工艺
油性漆成膜方式分为物理成膜和化学成膜两种 (图2) 。适用于塑料、金属、陶瓷等基材。漆膜可在常温下干燥, 加热干燥或通过UV光照固化, 电磁波干燥固化而成膜。
油性漆膜与不同材质的粘附力和剥离程度存在差异。表1为热固型涂料膜与不同素材的粘附结果比较。
漆膜可剥漆的硬度、厚度、水溶性、附着力均可调节。油性漆膜的施工方式优喷涂、刷涂、浸涂、淋涂、辊涂等。既可一次成膜, 亦可分多次复涂, 其中, 喷涂效果最好, 涂膜最均匀。依产品结构及产能不同, 线体可采用手喷线、Spindle线、平喷线等。
水性漆操作简单没有特殊要求, 经过简单培训即可进行操作。水性与有机溶剂型可剥离漆物理性质比较如表2:
三、漆膜性能测试
1. 固含量测试:根据国家标准 (GB2793-81测定) ;
2. 粘度测试:使用标准旋转粘度计室温25℃下测试;
3. 剥离力测试:分180度&90度;
4. 耐湿性测试:在室温下使用可剥离涂料浸涂到工件上, 置于温度40±1℃, 相对湿度95%的密闭体系中, 测其耐湿性能;
5. 耐老化性能测试:在室温下使用可剥离涂料浸涂到工件上, 随着时间的增长测试剥离力与目测剥离后产品表面光洁度。
四、应用实例
以Akzo Nobel两种水性漆为例说明漆膜保护方案。采用一涂Reso WB#500保护一般的划伤和CNC制程;采用两涂Reso WB#500+Reso UV#501保护表面 (适用工件结构复杂表面) , 如应用于阳极氧化、喷砂制程。
1. 工艺流程及方案对比
剥离方案也有两种: (1) 人工剥离; (2) 溶剂浸泡 (CSP#530A&B剂) , 气枪或水枪去除。工艺步骤 (如图4) 及参数如下:
第一步:采用空气喷涂方式喷涂料在素材上 (素材前处理过程略) 。
涂料保护膜的加工及剥离步骤
素材:阳极铝板;粘度:65KU±5;喷枪压力:3~4 Kgf;喷枪口径:Φ1.0~1.5mm;
膜厚:35~40μm;流平:25~35℃*2~3min;烘烤:70~80℃*10~20 min。
第二步:将素材浸泡在专用溶剂 (CSP#530 (A) ) 中, 该溶剂会将使涂料膨胀并降低附着力, 浸泡温度及时间:50℃*5min。
第三步:将素材浸泡在专用溶剂 (CSP#530 (B) 中, 溶剂A与溶剂B产生气泡使剥离膜脱离素材表面。浸泡温度及时间:50℃*5min。
第四步:气枪或水枪冲洗工件表面, 将膜剥离直接去除。采用两种膜保护的试验结果对比如表3。
2. 性能测试结果
(1) 素材表面杆划痕测试:3N力pass, 4N (含) 以上NG, 也就是该膜可以通过3N力的划痕测试。
(2) 铅笔硬度测试:4H ok, 6H有划痕, 及保护膜硬度达4H。
(3) 素材凹痕测试:在表面放置喷砂材料5kg, 压30s-10min, 结果OK。在涂料表面放置喷砂材料10kg, 压30s-10min, 结果NG。也就是可承受5kg压力。
(4) 耐摩擦测试:10kgf×29cycle OK, 30cycle表面轻微压痕。
测试方法是在涂料表面放置喷砂材料10kg重复20-30cycle (左右移动) 。结果基本通过。以上测试说明这种涂装膜对工件表面能起到良好的保护作用。
五、主要喷涂设备
1. 喷漆室
水性可剥离漆因有大量水而对容器、输送管路、喷漆室体等易受潮部位有腐蚀性, 故涂装设备需用不锈钢或塑料制品。水性漆可用空气喷枪、静电空气喷枪或高速旋杯进行施工。水性可剥离漆尽量采用低压高雾化 (HVLP) 喷枪, 这样更易调节雾化空气和进给速度, 以便获得最佳的涂膜。喷漆室温度和湿度会影响到水性漆膜的颜色、金属闪光效果、漆膜粗糙度、色匀性、防流挂性、结构形态以及对中涂的润湿性能, 同时还将影响到电极的污染 (应用静电喷涂时) 。最佳喷漆室条件如下:
温度:23±1℃;相对湿度:65%±5%。
喷漆室内的温度和湿度必须控制在很小的范围, 已确保喷漆室恒温恒湿。
2. 调漆室及输漆系统
调漆室要有足够的水性漆库存空间。当将水性漆从外送往调漆室时, 需在调漆室存放足够的时间, 以将水性漆升温到施工温度。例如在调漆室内室温23℃, 普通空调条件下, 一个装有水性漆的250 L容器从5℃升温到20℃需48h。另外水的介电常数小, 因此水性漆的导电性好 (一般水性漆的电阻小于0.1MΩ, 而溶剂型漆有一定的电阻:0.5~20MΩ) , 当采用静电喷涂时有特殊要求。输漆管路系统采用大直径循环管道, 避免系统高压及使用会留下死角的管道附件和短径弯头, 而用直径不变的连接管。
六、发展趋势
水性涂料发展 篇9
我国涂料行业起步虽晚但发展迅速, 在低碳、环保经济发展的大潮中, 涂料行业向着水性化方向发展, 各种创新的科研产品不断推出。然而, 众多因素的存在导致涂料与涂装发展步调不一致, 涂装技术和水平相对滞后于涂料的发展, 这在很大程度上制约了涂料行业的发展, 这些因素主要有以下几个方面:
首先, 涂料生产企业与下游企业缺少良好的沟通和对接。过去, 涂料生产企业只单方面注重涂料产品的技术研发, 以提高涂料产品的性能, 但却忽略了其实际应用效果, 对涂料产品的涂装技术并不了解, 更谈不上专业研究;而涂料下游企业则只注重涂装技术的提高, 并没有完全掌握涂料产品的性能, 从而导致涂料在实际应用中不能得到充分的发挥。
其次, 涂装设备及技术落后限制涂料产品的应用和发展。技术一直是我国涂料行业发展的软肋, 也是涂料下游产业发展面临的瓶颈。涂料创新产品不断更新换代, 但若生产厂家与使用者缺少沟通, 则将导致相对应的涂装设备和技术研发滞后, 再加上涂装设备更换和研发成本相对较高, 这些都将导致涂料面临“行业热市场冷”的局面, 阻碍双方的发展。
再次, 涂装从业人员相关技能缺失。涂装从业人员在施工时都希望自己获得成功, 当他面对一种新事物而又没有把握时, 没有把握的不安全感会给他们造成心理压力, 因此他们宁愿选择传统的施工方式, 这就造成了涂料新品“施工难”的问题, 最终制约涂料行业的发展。
涂料与涂装的失衡不仅会限制涂料产品性能的充分发挥, 而且也使下游企业很难生产出优质的产品, 对双方发展都不利。事实证明, 涂料与涂装一体化是上下游企业做大做强的必然趋势。
涂料与涂装一体化不仅可以让涂料企业加强对涂装工艺、设备的认识和了解, 而且能够促进下游企业对涂料性能的了解, 从而使涂装人员“人能尽其才”, 涂料产品“物能尽其用”, 达到涂料与涂装的完美结合。
在原材料物价上涨、物流及成本增加的发展形势下, 涂料与涂装一体化有助于有效控制成本, 实现双方之间的共赢:对于涂料企业来说, 涂料涂装一体化有助于涂料生产企业及时发现问题, 改进生产技术, 适时研发出适合市场需求的产品, 减少研发成本和推广阻力;对于涂料下游企业来说, 涂料涂装一体化能够让产品不合格率下降, 减少损失, 提高产品质量。另外, 涂料与涂装一体化有助于企业打造特色、专业、个性化的服务, 提升企业的市场竞争力。
涂料与涂装一体化是一项系统工程, 需要上下游企业共同配合完成。
首先, 涂料企业应该将技术与应用相“捆绑”。涂料生产企业在产品研发过程中需以实际应用为前提, 综合考虑下游企业在选材、施工、环境或者设备等方面的因素, 将产品技术与实际应用相捆绑, 根据客户需求制定研发重点。
其次, 涂料下游企业需有良好的技术和设备加以保证。涂装设备是影响涂料与涂装一体化的重要因素, 涂料是个半成品, 只有通过涂装才能实现其全部价值。涂料与涂装一体化是一个长期发展的过程, 其推进也需循序渐进。因此, 在现阶段, 涂装设备不需要太大改进或者改进难度较小的企业应成为实现这一目标的主要推动者, 这部分企业应在保证良好技术和设备的基础上, 与涂料生产企业共同携手, 从点到面, 逐步推进涂料与涂装一体化体系的发展。
再次, 涂料及下游企业需联手打造专业的涂装团队。涂料企业需对产品的对应施工技术有所了解, 才能更好地培训和指导涂装人员;而下游企业也必须打造一支专业、精良的施工团队, 举办涂料知识培训, 帮助涂装人员了解涂料的基本性能, 提高施工的基本技能, 从而生产出合格、优质的产品。
水性涂料发展 篇10
关键词：多彩涂料,水性涂料,W/W涂料,艺术涂料,存在问题,解决方法
0前言
水性多彩涂料是一种应用创新的胶体技术和全新的色彩理念制备的新型环保型建筑涂料。与普通乳胶漆的生产技术有所不同, 水性多彩涂料的生产技术包括“设计”和“制备”2个部分, 其中的“设计”又包括了花纹图案设计和涂料配方设计2个方面:花纹图案设计可以为个性化设计, 也可以对天然花岗石、大理石等花纹和色彩进行模仿, 完全突破了涂料传统的调色理念, 引入了绘画和摄影对色彩的处理效果, 运用色彩间的浸润效果、色彩的深浅反差效果及半透明的景深效果, 得到一个抽象画面的创作空间, 可以与装饰建筑物的创意主题相匹配, 充分发挥其装饰艺术效果;而生产配方的设计必须依据花纹图案的设计要求, 进行不同色彩、不同大小和不同用量的配比设计和工艺技术路线设计[1,2]。
按设计要求制备的水性多彩涂料具有稳固、大小不同的色粒组合形态, 经一次喷涂于乳胶色漆或真石漆表面, 即可获得外观极具艺术感的多彩花纹涂层, 或具有仿天然花岗石、壁纸等高档装饰材料高雅大气的纹理和色彩, 或具有超越自然和回归自然的个性化图案, 可适应和满足建筑设计个性化发展的需要, 近年来水性多彩涂料获得了越来越广泛的应用。尤其是与天然石材和饰面砖相比, 因其具有质轻、施工方便和性价比高等特点, 非常适合用作外墙外保温系统的饰面材料。
1多彩涂料的组成及分类
多彩涂料通常由分散相和连续相 (分散介质) 组成, 其中连续相的黏度较低, 干燥后呈透明状, 而分散相中含有着色颜料等, 黏度较高。在搅拌作用下, 不同色彩的分散相分别被分散到连续相中形成珠粒或细小条粒, 然后按比例混合形成多彩涂料。也可一次性将不同颜色的分散相分散到连续相中形成多彩涂料。根据两相不同的组成结构, 多彩涂料可以分为以下4类:
(1) 水包油型 (O/W)
连续相为水相, 系合成树脂乳液、甲基纤维素水溶液等; 分散相为油相, 成膜物质为硝基纤维素、改性醇酸树脂等, 加入颜填料及助剂, 含较多有机溶剂。
(2) 油包水型 (W/O)
连续相为油相, 为耐碱性的氯乙烯树脂漆、丙烯酸树脂漆等;分散相为水相, 由高黏度的各种合成树脂漆制成。
(3) 油包油型 (O/O)
连续相和分散相均为油相, 但溶剂互不相溶, 主要适用于金属的涂装, 存在溶剂型涂料不安全、不环保的缺点。
(4) 水包水型 (W/W)
水包水型多彩涂料即水性多彩涂料, 是在水性乳胶漆 (分散介质) 中加入可凝胶化的水性彩色基础乳胶漆 (分散相) 分散而成。两相混合时即在粒子的接触表面产生凝胶化, 形成一层不溶于水的柔性膜。
水包油 (O/W) 及油包水 (W/O) 型多彩涂料曾在20世纪80年代风靡一时, 但因其使用较多有机溶剂而存在环保及安全隐患问题, 并且还存在凝胶粒子只能为球状、粒子尺寸小 (直径不大于2 mm) 以及贮存稳定性差等问题, 已逐渐淡出市场。而水性多彩建筑涂料以其环保性及高装饰性越来越受到广大消费者的青睐, 现已成为多彩涂料发展的主流, 也是本文探讨的重点。
2水性多彩涂料的基本原理和生产工艺流程
2.1基本原理
水性多彩涂料是由分散介质包裹着水性乳胶涂料 (即分散相) 小滴所形成的多相悬浮体系。“小滴”指的是将分散相加入分散介质时通过搅拌剪切作用而得到的凝胶彩粒。要实现这种“水包水” (W/W) 的悬浮体, 就必须在把水性乳胶涂料分散于保护胶水溶液中的瞬间, 在涂料滴的表面形成一层不溶于水的柔性膜, 这层柔性膜除了能阻止膜内涂料组份及膜外的保护胶液组份间互相扩散外, 还防止颜料滴之间发生聚集、 凝结。这层柔性膜的形成原理如图1所示[3]。
水性多彩涂料喷涂施工后, 起先湿膜中的涂料滴仍保持在水相中的悬浮状态, 随着涂膜中水分的挥发, 涂料滴相互堆砌、融合, 最终形成牢固的多彩花纹涂膜。
2.2生产工艺流程
水性多彩涂料是一种W/W型多相悬浮体, 它是在彩色基础乳胶漆 (分散相) 加入水性凝胶体中 (连续相) 的瞬间, 在基础漆液滴表面产生凝胶化, 形成一层不溶于水的柔性膜, 成为互相隔离的彩粒悬浮体, 将几种彩色粒子悬浮体加入水性弹性清漆中经低速混合均匀, 即成为水性多彩涂料。其生产工艺流程见图2[4]。
3水性多彩涂料的国内外研究进展
3.1国外研究进展
20世纪60年代, 多彩涂料发展较快, 这应归功于Zola John C的工作, 他对多彩涂料制备方法及原理进行了深入的研究, 并申请了多项专利。含有亲水胶体的颜料与不溶性介质反应制得不溶于周围分散介质的彩色水合凝胶状沉淀物, 在不溶介质中含的不溶性试剂如Ca、Al阳离子、硼酸盐等, 具有非胶态性。这种反应物制得的彩色凝胶在涂膜强度方面存在着局限性, 不适应滚涂和刷涂, 并且组份中水含量超过临界值时, 会带来稳定性问题。1983年Zola John C[5]又在专利 (US4376654) 中公开了利用相反电荷的2种离子胶体反应制备彩色凝胶沉淀物, 形成条纹状几何形状的多彩涂料, 这种方法制备的彩色凝胶沉淀物虽然可以滚涂或刷涂, 但稳定性比利用金属阳离子的方法制备的彩色凝胶沉淀物更加难控制。
20世纪90年代, 随着研究的深入, CERVELLATI GIAN- FRANCO和MEAZZA ANGELO LUIGI[6]在Zola John C的基础上, 利用改性后的成膜物制备了水性多彩涂料, 能满足滚涂和刷涂要求, 但仍存在离子含量低的情况下稳定性差的问题。 Rossetti Edoardo申请了多项专利, 公开了利用彩色胶体与Al离子反应制备水性多彩涂料的方法, 制备的水性多彩涂料具有较好的稳定性, 并适用于刷涂。通过控制Al离子浓度能获得大量且胶体较为坚硬的非水合彩色沉淀物, 受到挤压仍能保持适宜的状态。这种方法制备的多彩涂料在光滑表面上易流挂, 因而不能直接在底材上使用。Bolloni Germano[7]在1994年公开的专利 (US5340389) 中详细介绍了多彩涂料用保护胶的制备过程和在多彩涂料中的应用, 用其方法制备的保护胶, 胶体更加稳定, 花纹效果更好。LYNCH JAMES F和PREDKELISJOHN[8-9]在1994年和1996年分别公开了专利US5314535和US5480480, 以聚氨酯为基体制备水包水多彩涂料的方法, 其中连续相是利用聚氨酯聚合物、胶体黏土和水制备。利用胶体黏土制备水性多彩涂料又为多彩涂料的制备提供了一种新的方法。
至21世纪, 水性多彩涂料的研究仍然方兴未艾, 目标多为具有一定功能性的水性多彩涂料, 如Saito Yoshikatsu申请了多项专利, 公开了利用金属氧化物包覆片状硅制备多彩涂料, 具有良好的耐候性和耐热性能。此后, 为了得到具有良好环境效果, GARUTI JR JOHNCALVO LOUIS[10]于2011年在专利 (US2011229727) 中公开了具有低VOC的多彩涂料。日本关西涂料公司、SK公司也有多彩涂料方面的研究, 公开了不少专利, 更加注重提高涂料的花纹稳定性、注重施工、环保等性能[11]。
3.2国内研究进展
国内对水性多彩建筑涂料的研究始于20世纪90年代。 要使水性多彩涂料成为“水包水”的多相悬浮体, 就必须在水性乳胶涂料分散到保护胶水溶液中的瞬间, 在涂料滴的表面形成一层不溶于水的柔性膜。关于如何获得该层柔性膜的报道很多, 在早期的配方中一般都引用少量高沸点有机溶剂。后来有的采用硼砂使粒子表面凝胶化, 但不容易得到小的分散粒子。也有采用完全由带不同电荷的A、B 2个组份构成。一种组份为阴离子型乳液, 另一组份为阳离子型, 阳离子的引入主要通过加入水溶性阳离子高分子物质, 如阳离子淀粉、阳离子型纤维素、阳离子型胍胶、特殊改性聚酰亚胺、阳离子化聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮等, 或者使用阳离子乳化剂稳定的乳液。
吴自强[12]采用2种带不同电荷的水性组成物相混合制备凝胶粒子, 其中在带阳离子的水性组成物中加入颜料调配不同的颜色, 再将其加入到带阴离子的水性组成物中, 制得水性多彩涂料。马利等[13]要求所选择的保护膜物要与水介质中涂料液滴 (彩粒) 表面的电性相反, 使其能吸附在彩粒表面, 形成极性基朝向彩粒表面, 非极性基朝向分散介质 (连续相) 的定向排列保护膜。王惠明和钱怀[14]研究发现, 水性多彩涂料制备成功的关键在于寻找一对物质, 它们能使含有颜料、成膜物质等的水性分散相与相应的水性分散介质互不混溶, 即这一对物质构成所谓的不溶体系。这个不溶体系中, 在分散相中的物质通常称之为“亲水凝胶”, 在连续相中的物质称为不溶剂。何声太和罗作球[15]阐述了多彩涂料中交联剂和分散剂的选择和使用调整, 保证涂料色粒均匀稳定。其中交联剂选用铝盐, 分散剂用六偏磷酸钠和多聚磷酸钠等。
进入21世纪后, 许多相关机构和科研人员对水性多彩建筑涂料的研究进一步深入, 生产和应用技术不断完善, 市场份额不断扩大。上海涂料有限公司采用创新的胶体技术和全新的色彩理念开发出了一种既具有高品质乳胶涂料的优点, 又具有大理石和花岗石等材质高雅大气的装饰效果且施工方便的全水性多彩外墙涂料[1,2]。该产品具有高耐候性、高弹性抗裂纹、高抗沾污、高耐洗刷、高自洁效果和高性价比, 能够模仿天然花岗石, 制作的0.5 m2样板与天然花岗石放在一起, 在3 m外观察已难辨真假。其部分产品的施工效果见图3。
胡群义等[16]根据高分子材料的凝胶特性, 在已分散的色漆颗粒表面形成一层柔软的保护膜, 从而阻止其二次凝聚, 解决了彩粒在水性多彩艺术涂料中的稳定性问题。通过选择合适的助剂和控制分散相的合理工艺参数, 使水性多彩艺术涂料施工性和图案设计达到完美的统一。唐瑛和刘琳[17]对水性多彩涂料在实际应用中的运输稳定性进行了研究。张道银等[18]以丙烯酸弹性乳液和硅丙乳液为基料, 通过对保护胶及降黏剂的选择使用, 分析了不同保护胶、降黏剂所制备的分散介质对水包水多彩涂料的影响。当使用钠基蒙脱石作保护胶、三聚磷酸钠作降黏剂, 添加量分别为5%、0.5%配制分散介质时, 所得的水包水多彩涂料具有良好的稳定性。施君等[19]选用氟硅乳液作为仿花岗岩水性多彩涂料为基料, 通过选择合适的保护胶体和润湿剂来控制分散相的合理工艺参数, 解决了仿花岗岩水包水多彩涂料研制过程中的各种彩色粒子的渗色和分散稳定性, 解决了贮存过程中的后增稠现象, 制备的水性多彩涂料具有优良的耐候性和耐沾污性。
近年来, 中国专利中有关水性多彩涂料的申请量越来越多, 其中包括不少外国公司在中国申请的专利, 如日本SK化研株式会社石田芳一等[20]申请的专利。将含有水性树脂、颜料和水的水性涂料混合在水存在下可反应的反应性化合物而使水性涂料凝胶化, 该凝胶物分散在透明涂料中制得扁平的着色粒子。
中国专利中更多的是国内涂料生产企业和科研单位申请的相关专利, 如上海市涂料研究所申请的2项专利[21,22], 分别采用不同的方法制得全水性多彩内外墙涂料, 如采用带不同电荷的2种组份与亲水胶体一起形成多彩凝胶粒子, 或者在涂料中引入多糖衍生物, 通过与表面活性剂发生亲油缔合和电荷相互作用, 从而形成花纹大小不一、色彩各异、性能优良的多彩涂料。
4存在问题及解决方法
虽然目前水性多彩涂料的应用已经较为广泛, 但是从产品的成熟度来评价还存在一定差距。由于水性多彩涂料为水包水型 (W/W) 多相悬浮体系, 制备方法精细、复杂、周期长, 涉及溶胶、凝胶、悬浮、触变、稳定等多领域理论, 及色浆、乳胶漆、凝胶液、彩粒悬浮体、弹性清漆、多彩涂料合成等多道生产配方和生产工艺。因此制备难度较大, 每个环节的控制要求比较严格, 否则, 多彩涂料在生产、贮存、施工过程中容易出现很多问题, 难以保证不同批次间的稳定性、重复性, 影响施工效果的, 因此, 产品的稳定性至关重要。水性多彩涂料生产和应用过程中的常见问题及其解决方法如下[4,23,24]:
(1) 多彩粒子渗色, 分散相粒子胶连成团, 不再呈分散状态。多彩粒子的渗色造成分散相中颜料越过保护膜进入到连续相中, 连续相变混浊, 施工后不同颜色粒子之间边缘不再清晰, 底色颜色改变, 多彩装饰效果大受影响。分散相粒子不稳定, 自身有相互聚合的趋势, 贮存一段时间后聚结成团, 粒子相互分离互不相溶的状态发生改变。造成这种现象的原因一般在于粒子保护膜太柔软, 强度不够, 或者保护膜的制备方法不合适, 颜料易于从保护膜中渗出。为了使一定形状与大小的彩粒在涂料体系中保持长期稳定, 达到不粘连、不破碎、不混色, 保护胶的种类和凝胶溶液的浓度对多彩涂料的稳定性至关重要, 必须选用与涂料体系相匹配的保护胶种类及浓度。在相同的剪切速率下, 当凝胶浓度低时, 形成的彩粒比较小, 也比较软;反之, 当凝胶浓度较高时, 形成的彩粒比较大, 也比较硬, 贮存稳定性更好。但凝胶浓度也不能太高, 否则粒子表面过硬, 喷涂成膜明显凹凸不平, 手感粗燥。应该选择适宜的凝胶浓度, 以克服渗色与混浊现象。
(2) 多彩粒子浮层或沉底。分散相与连续相的密度、黏度相差太大, 若分散相密度过大, 粒子容易下沉;若分散相密度过小, 粒子容易上浮, 形成分散相与连续相分层现象。应根据分散相与连续相的密度及之间的差值进行控制, 同时也可以在连续相中添加无机或有机的增稠剂, 提高连续相对多彩粒子的承载能力。
(3) 多彩粒子变小, 被挤压破碎。粒子在贮存运输过程中互相挤压, 首先使粒子发生变形, 变形到一定程度后突破粒子的表面张力, 粒子就会破碎变成细散末状小点, 或者因为粒子之间的挤压力加速了粒子之问相互渗透, 造成粒子的边缘逐渐模糊, 粒子之间串浆。这种问题与粒子的强度有关系, 分散相内部各元素如果能够较强地交联在一起, 就不会轻易被外力打散开或打碎。出现这种问题时应该找出分散相中交联比较弱的因素并加以改进。
(4) 多彩粒子过大, 影响施工及涂膜外观。粒子交联凝胶度过大, 缺乏黏弹性, 无法喷涂施工, 且施工成膜后表面过分凸起, 粗糙不平。解决方法在于控制粒子的交联度及粒子强度。
(5) 涂层光泽低。水性多彩涂料往往涂膜光泽比较低, 原因是多彩涂料大多使用纤维素类的增稠剂, 此类增稠剂具有明显的消光作用, 如果不涂装罩面清漆, 表面的光泽较低。在光泽要求较高时, 可以将增稠剂作表面处理, 或者用聚合物增稠剂替代部分纤维素增稠剂, 可以使光泽度有所提高。
解决上述问题须采用系统性、综合性解决方案, 按照色浆是前提、色漆是基础、凝胶是关键、工艺是条件、施工是保证的宗旨, 层层把关、科学选材、精细加工、综合治理, 才能克服水性多彩涂料产品的各个批次间存在有色颗粒颜色偏差较大, 造粒均匀度、一致性较差, 喷涂均匀度差等不稳定的现象[4]。
张道银和陈燕等研究了分散相和分散介质对水性多彩涂料稳定性的影响。通过对保护胶及降黏剂的选择使用, 分析了不同保护胶、降黏剂所制备的分散介质对水包水多彩涂料的
5结语
水性多彩涂料是一种花纹清新、色彩典雅、形态逼真、浑然天成的仿墙纸、天然花岗岩, 具有艺术功能的环保型建筑涂料。以氟硅、硅丙和纯丙等弹性乳液为基料制备的水性多彩涂料具有柔韧薄型、绿色环保、高耐候性、高弹性抗裂纹、耐沾污和性价比高、装饰效果好及施工方便等特点。近年来, 在广大涂料生产企业的共同努力下, 通过大量的示范工程应用, 该产品已逐步得到设计师和建设单位的广泛认可, 市场占有率逐步提高, 尤其是随着我国建筑外墙外保温系统的推广应用, 水性多彩涂料因其多功能、高装饰性和质轻安全等特点, 已成为外墙外保温系统的首选饰面材料之一。
水性涂料发展 篇11
如今，中国涂料消费终端用户不再只看中涂料产品的价格，而更加趋向于向涂料独特功能等实用性需求靠拢。民众生活水平的提高，已让具有人性关怀的多功能涂料产品脱颖而出，获得市场青睐。
近日，山东省涂料工业协会秘书长闫永江表示，功能性涂料发展前景广阔。如防蚊蝇涂料、防静电涂料、负离子涂料、防污涂料、节能保暖涂料等，都是涂料企业从实际出发，联合大中院校共同攻关的产品。
功能性涂料是各种特殊用途涂料的概要称谓。涂料研发技术和市场需求的进步与改变，让拥有独特功能的涂料产品大派用场。
其实，功能性涂料在我国涂料界并不陌生，多乐士、立邦等跨国企业早在若干年前就已涉足功能性涂料产研开发。国内品牌如三棵树、巴德士等也多次筹集技术力量展开新产品研发。
功能性涂料市场的兴起有两方面的原因，一是中国涂料行业转型升级的促进作用。在普通涂料市场已经饱和、利润微薄的情况下，涂料厂家纷纷转型调整生产结构，一时间各种功能性涂料產品应运而生。此外，全球涂料网了解到涂料消费市场的旺盛需求，也是功能性涂料市场走高的重要因素。生活品质的改善引导消费终端购买性能各异的功能性产品，功能性涂料正好弥补涂料产品这一市场缺口。消费市场的反馈也促成功能性涂料进一步的研发生产。
功能性涂料在安全环保上的优势愈加凸显。环保呼声高涨的消费环境下，消费者对涂料的升级产品的安全性抱有更高期望。“抗甲醛”、“零VOC”等虽然可能成为涂料商家营销噱头，但不可否认地是，贝壳粉涂料的未来方向即在于此。从消费者的角度，人们也更愿意以高价格换安全，功能性涂料作为新兴涂料品种，健康性能已经作为涂料产品与生俱来的内在优势。
功能性涂料市场的壮大，对涂料厂家技术和生产设备上亦提出更高要求。如何生产功能性涂料，生产何种性能的功能性涂料，如何将功能性涂料迅速推向市场，成为涂料商家最关心的问题之一。在雾霾天气持续增加的情况下，作为化工行业一员的涂料行业在长期的发展过程中，因带有挥发性有害物质，也受到了外界的指责。
针对此情况，幸福侠品牌不断加强对于贝壳粉涂料的研发力度，目前已取得相关成果。早在2012年我国环境友好型涂料使用率为47.8%，而欧美发达国家在60%～70%。2012年，我国涂料产量达到1272万吨，如果我国环境友好型涂料使用率能达到发达国家水平，以67.8%计算，则可减少溶剂型涂料产量约254万吨，相当于减少VOC排放127.2万吨。打造绿色环保、低碳节能的新型产业，是实现产业结构调整和经济发展方式转变的必由之路，更是人类追求健康生活的必然选择。
贝壳粉涂料市场需求巨大，研发力度增强。在这样的时代背景下，传统油漆产品显然已经不符合发展潮流。提高环境友好型涂料的使用率，对全国大气环境的改善会起到一定的促进作用，对于整个行业的健康发展意义重大。按照国家的科技中长期发展规划，要大力推广和使用水性涂料。水性涂料降低对环境的污染，降低安全隐患，降低对职业健康的危害，是应该大力发展的品种。随着环保政策的不断施压，消费者的环保理念不断提高，今后溶剂型涂料产品的发展将会受到很大的限制，而贝壳粉涂料产品将会借着环保政策而大力发展。
涂料的种类及发展趋势 篇12
专业来说涂料不仅仅是我们自家墙壁上刷的大白或是油漆涂料的含义很广泛, 它的种类很多, 在我们的生活中有着广泛的用途。
涂料的定义:用特定的施工方法涂覆到物体表面后, 经固化使物体表面形成美观而有一定强度的连续保护膜, 或者形成具有某种特殊功能涂膜的一种精细化工产品。
涂料的作用: (1) 保护作用; (2) 装饰作用; (3) 色彩标志; (4) 特殊作用; (5) 其他。涂料与我们日常生活息息相关, 涂料经历了天翻地覆的变化, 下面是我国涂料的发展史:
(1) 公元2000年前:天然漆;
(2) 20世纪20年代:酚醛树脂;
(3) 20世纪30年代:醇酸树脂;
(4) 20世纪50年代:水刷石或喷浆装饰;
(5) 20世纪60年代:醋酸乙烯乳胶涂料;
(6) 20世纪70年代:丙烯酸类乳胶涂料;
(7) 到目前为止主要以抑菌、耐擦洗等功能涂料为主要材料。
涂料的种类:根据不同的分类标准涂料可以分为不同的种类:
按涂料的用途分类:建筑用涂料、汽车用涂料、电气绝缘用涂料、工业设备用涂料、船舱用涂料。
按涂料光泽分:高光型或有光型涂料、丝光型或半定型涂料、无光型或亚光型。
按涂刷部位分类:内墙涂料、外墙涂料、地坪涂料、屋顶涂料、顶棚涂料。
按特殊性能分类:建筑涂料;防腐、防锈、防水、防露涂料、汽车涂料;保湿、弹性、导电、阻燃涂料按成膜工序分类:直接涂在底材上的涂料、中间涂料、面层涂料。
按成膜物质的分散形态分类:溶液型涂料、粉末涂料、水乳胶型涂料、分散型涂料、无溶剂涂料。
涂料的发展经由原始的天然涂料到目前种类繁多的涂料品种, 现在人们发展涂料应站在发展环境友好型的涂料的立场上。发展的涂料既要符合环境保护法的规范定又要符合经济发展的要求, 成为涂料工业发展的主要趋势。所谓环境友好型涂料即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, 环境友好型涂料无疑是当前和今后涂料的发展方向, 也有人称之为“绿色涂料”, 因此, 环境友好型涂料必须是不含voc和重金属盐的涂料, 环境友好型涂料主要是高固体分涂料 (XYP) 、水性涂料 (ZP) 、粉末涂料和紫外光电子束固化涂料。
二、高固体份涂料、水性涂料及粉末涂料
1、水性涂料
包括水溶漆、乳胶漆、电泳漆统称为水性漆。
定义:涂料以20%~40%干性植物油或半干性植物油配以油溶性树脂为主要成膜材料, 水性涂料是用水代替有机溶剂的涂料。因其具有安全、节约资源、保护生态方面的优势。
开发优点: (1) 涂刷性能好, 漆膜柔韧, 耐候性优良; (2) 生产简单; (3) 施工方便。
缺点:干燥缓慢, 不宜流水作业, 水膨胀性大漆膜不能打磨抛光, 光泽、硬度、耐碱性差。
2、高固体份涂料
对于高固体分涂料的定义, 至今还没有统一的标准, 我国多采用质量分数作为衡量标准, 而国外多采用体积分数 (NVV) 作为标准。一般认为, 固体含量:NW在70%以上的涂料是高固体分涂料。醇酸高固体分涂料最突出的特点是污染降低;一次成膜厚度达60~75微米, 节省工时和人力, 提升施工效率。
高固体分涂料生产与涂装工艺、设备、检测仪器和传统的溶剂型涂料相同, 一次涂装的膜厚是溶剂型涂料的1~4倍, 这些优点已引起世界业内人士的极大关注, 必将成为涂料开发应用研究的热点。目前, 国际上高固体分涂料的发展方向是开发低温固化和快速固化涂料。
3、粉末涂料
粉末涂料是以高聚物树脂为主要成膜物, 掺加固化剂、流平剂、颜料等, 经预混、均化、冷却、压碎、研磨过筛等工序制成。其特点地不排放溶剂;喷绘后散落的粉末可回收利用, 无环境污染;膜厚约50~60微米, 进一度施工即可达到要求;节省能源工艺简单生产效率高, 使用安全;涂层的耐磨性、耐化学用品性及机械磨损性能好;加之其具有良好的社会效益, 因此它的发展较快。粉末涂料的聚合物体系可分为热塑性和热固性两大类。热固性粉末涂料广泛用于家电 (电冰箱、洗衣机、空调等) 、建材 (门窗、围墙和电线杆、护栏的道路材料) 、管材等领域。现在开发研究的粉末涂料, 不仅性能提高, 而且品种更加多样, 涂装更加自动化、固化低温化, 用途迅速扩大, 已能使用于以往由液体涂料占领的广大领域。
三、结论
通过对水性涂料、高固体份涂料、粉末涂料的分析, 归纳总结出未来涂料发展走向主要向环境友好型发展, 既符合经济发展的要求, 又不违反相关的环境法律法规, 更为人们的生活带来健康和舒适。
摘要：涂料的发展经由原始的天然涂料到目前种类繁多的涂料品种, 现在人们发展涂料应站在发展环境友好型的涂料的立场上, 发展的涂料既要符合环境保护法的规范定又要符合经济发展的要求, 成为涂料工业发展的主要趋势。
关键词：涂料种类,发展方向,精细化工,涂料现状
参考文献
[1]焦宁宁.世界涂料工业现状及发张及发展方向[J].甘肃化工1994, (1) :11-21.
[2]朱庆红.水性涂料-涂料产品发展的主流[J].上海涂料, 2003, (4) :15-17.