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影響水溶性醇酸樹脂性能的各種因素

2019-03-25

  摘要:通過一系列對比實驗,討論了中和劑、助溶劑、樹脂酸值對水溶性醇酸樹脂水溶性及涂膜性能的影響,并討論了其改性方法及其在工業領域中的應用,指出了水溶性醇酸樹脂的發展趨勢。

  醇酸樹脂是傳統涂料用樹脂,具有優良的耐久性、光澤、保光保色性、硬度、柔韌性,極好的涂刷性,因此在溶劑型涂料中占有極為重要的位置和極大的份額。隨著全球石油產品價格暴漲及各國環保法規日趨嚴格,涂料生產廠與涂料用戶對涂料的原料成本及成品涂料的揮發性有機化合物(VOC)含量尤為重視[1],水溶性醇酸涂料被提上了議事日程。水溶性醇酸涂料以水為溶劑,使成膜物質均勻地分散或溶解在水中,具有如下特點:(1)以水為溶劑,來源方便,易于凈化;(2)施工和貯存運輸過程中無火災危險;(3)不含苯類等有機溶劑,有利于減輕環境污染和對人體健康的危害;(4)可采用噴涂、刷涂、淋涂、浸涂、電泳等多種方式施工,易實現自動化涂裝。因此,它是一種具有廣闊市場發展前景的環境友好型涂料。本文討論了影響水溶性醇酸樹脂性能的各種因素。

  中和劑是水溶性醇酸樹脂制備過程中必不可少的成分,只有經中和劑中和的樹脂才具有水溶性。不同品種的中和劑能明顯影響樹脂的水溶性,涂料的貯存穩定性、黏度,以及漆膜的干燥速率、硬度和泛黃性等。因此,選擇合適的中和劑十分重要。樹脂的品種不同,所用的中和劑也不同。選擇中和劑應綜合考慮以下幾個因素:(1)揮發性好;(2)價格便宜,氣味??;(3)對樹脂的穩定性好。常溫干燥的水溶性醇酸涂料應選用低沸點的中和劑,淺色漆則選用變色性小的中和劑。本實驗選用氨水、氫氧化鉀及三乙胺作中和劑,考察了其對涂膜性能的影響,

  氨水蒸發速度快,漆膜干燥性能優良,但它易與催干劑生成黃色絡合物,致使漆膜泛黃。氫氧化鉀易與帶羧基的樹脂反應,生成永久性水溶性皂,鉀留在漆膜中而不能逸出,使涂膜的耐水性下降,這是其最致命的缺點。三乙胺的常溫揮發速度適宜,既不會像氨水揮發太快,導致涂刷性差和涂膜易產生針孔,又不會像氫氧化鉀或三乙醇胺揮發太慢產生相分離、漆膜顏色變深,而且其助溶效果比氨水和氫氧化鉀好,作為叔胺它不會使醇酸樹脂發生胺解反應,提高了樹脂的穩定性。三乙胺是一種較適宜的中和劑,但與氨水相比,它會使涂膜耐水性下降。這主要是由于三乙胺揮發速率較氨水低,在涂膜中殘余較多的銨鹽基團,使涂膜的親水性提高,耐水性下降。通過試驗,采用氨水與三乙胺混合作為中和劑,既保證揮發速率又減少泛黃性。同時,中和劑的用量也有限制,一般將樹脂體系的pH值控制在7.5~8.5,以保持樹脂的水溶性和穩定性。中和劑用量過大,會加劇樹脂的水解

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