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淺述水性醇酸樹(shù)脂和環(huán)氧酯樹(shù)脂的應(yīng)用

相對(duì)于統(tǒng)治涂料世界近一個(gè)世紀(jì)的溶劑型涂料而言，水性涂料是我們涂料行業(yè)的一支新生力量，其誕生和發(fā)展主要是受到了人類對(duì)環(huán)境保護(hù)重要性的逐漸認(rèn)知所驅(qū)動(dòng)。自1966年美國(guó)加州頒布實(shí)施第一個(gè)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）法令以來(lái)，各國(guó)對(duì)嚴(yán)格控制VOC排放量、限制高VOC涂料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用的工作都已經(jīng)提升到了法律法規(guī)的高度，水性涂料因其VOC含量極低而成為現(xiàn)代涂料工業(yè)發(fā)展的一個(gè)發(fā)展方向。

醇酸樹(shù)脂自1927年發(fā)明以來(lái)以其較低的成本和較好的性能得到了迅速發(fā)展，而環(huán)氧酯樹(shù)脂大量用于防銹漆中，它們?cè)谖覈?guó)是涂料用樹(shù)脂最大兩個(gè)品種。所以將這兩種樹(shù)脂水性化的意義不言而喻。

 水性醇酸
醇酸樹(shù)脂最初是對(duì)多元醇和多元酸合成的聚酯樹(shù)脂做的改進(jìn)，也就是在聚酯的成分中引入了脂肪酸，將此樹(shù)脂叫‘醇酸’，也就是由多元醇，多元酸以及脂肪酸合成的樹(shù)脂，叫醇酸樹(shù)脂。傳統(tǒng)的醇酸樹(shù)脂以二甲苯等溶劑來(lái)稀釋用在涂料工業(yè)中。那么，怎樣能使醇酸樹(shù)脂溶于水中，或者至少能夠分散到水中呢。這就需要在醇酸的分子鏈段中引入親水基團(tuán)，例如-COOH，-OH，-NH2，醚鍵等。目前，水性醇酸樹(shù)脂大量采用的是引入羧基，然后用堿性的胺中和成鹽來(lái)達(dá)到分散到水中的目的。
  在性能方面也可以像溶劑型醇酸樹(shù)脂那樣用其它樹(shù)脂對(duì)其改性，比如水性氨基樹(shù)脂改性醇酸，水性丙烯酸改性醇酸等等。

水性環(huán)氧酯
環(huán)氧酯樹(shù)脂是將環(huán)氧樹(shù)脂用脂肪酸酯化，其酯化程度一般在50%以上，以達(dá)到干性的要求。正如醇酸樹(shù)脂一樣環(huán)氧酯水性化也是在其分子鏈中引入-COOH，然后用胺來(lái)中和達(dá)到水溶性和水分散性的。

水性醇酸和水性環(huán)氧酯樹(shù)脂的黏度特性

水性樹(shù)脂在使用過(guò)程中要用水稀釋，所以要考察它的水稀釋特性。一般溶劑型樹(shù)脂在用溶劑稀釋時(shí)，它的稀釋曲線是直線型的。水性樹(shù)脂在用水稀釋時(shí)稀釋曲線出現(xiàn)異常。主要表現(xiàn)為開(kāi)始加水稀釋時(shí)，黏度降低，隨著水的繼續(xù)加入，黏度開(kāi)始增加，增加到一定的值，又開(kāi)始快速降低。所以在實(shí)際應(yīng)用中要盡量越過(guò)稀釋峰，以避免稀釋過(guò)程中出現(xiàn)黏度異常，影響使用。

水性醇酸和水性環(huán)氧酯樹(shù)脂的應(yīng)用

1  自干漆
用干性油生產(chǎn)的水性醇酸和環(huán)氧酯樹(shù)脂可作自干型和低溫烘烤型的涂料。廣泛用于各種裝飾用瓷漆和金屬防銹漆。比如我公司生產(chǎn)的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹(shù)脂乳液E50和水稀釋性醇酸樹(shù)脂CS001，用于生產(chǎn)水性金屬防銹漆，在漆膜的基本性能和防銹性能上都較好。用在汽車的底盤，車橋，車架等部位的涂裝上，完全能達(dá)到要求。

2  烘烤漆
因?yàn)樗源妓針?shù)脂和環(huán)氧酯樹(shù)脂配方設(shè)計(jì)中往往留有羥基，而且有大量的羧基，它可以和氨基樹(shù)脂交聯(lián)作成烤漆，用于各種金屬面漆。其烘烤溫度一般在120℃以上。比如我公司生產(chǎn)的WA622與水性的氨基樹(shù)脂配合，可用來(lái)生產(chǎn)水性烘烤型的高光漆，性能可達(dá)到一般裝飾用高光漆的要求。另外水性環(huán)氧酯能夠用來(lái)作電泳漆。

水性醇酸樹(shù)脂和環(huán)氧酯樹(shù)脂制漆過(guò)程

磨漿
水性漆的制作過(guò)程同溶劑型漆相同，首先是顏填料的研磨。顏料的研磨可以用單顏料研磨或混合顏料的研磨。不論是那種研磨，首先需要加入樹(shù)脂，水，潤(rùn)濕分散劑，消泡劑混合均勻后加入顏填料，分散一定時(shí)間后加珠子研磨。根據(jù)不同漆的要求，研磨到需要的細(xì)度。

調(diào)漆
為提高生產(chǎn)效率，研磨完的漿料中往往顏料的濃度很高，這時(shí)就需要按調(diào)漆配方補(bǔ)加其余的樹(shù)脂，交聯(lián)用的樹(shù)脂，各種助劑，溶劑，用水調(diào)整固含量，攪拌均勻后，用增稠劑調(diào)整黏度。

水性醇酸和水性環(huán)氧酯應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

水性醇酸和水性環(huán)氧酯和溶劑型漆比有許多優(yōu)點(diǎn)，比如更環(huán)保，不燃不爆，施工工具可用水清洗等。但也存在一些急需解決的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：
1，儲(chǔ)存穩(wěn)定性問(wèn)題。水性醇酸樹(shù)脂加水稀釋后，其中的酯鍵在水中容易水解，導(dǎo)致成漆不穩(wěn)定。所以適合做工廠用的不需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存的工業(yè)漆，一些民用的零售漆，需要長(zhǎng)期儲(chǔ)存，可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
2，因?yàn)樗恼舭l(fā)潛熱較大，所以最終漆膜性能需要的較長(zhǎng)時(shí)間。另外空氣濕度對(duì)水性漆的干性影響很大。在高濕度下，水的揮發(fā)速度極慢，甚至不揮發(fā)，所以自干漆盡量避免在高濕度下施工。
3，水的表面張力比溶劑大，所以制水性漆時(shí)一般需要加入水性助劑來(lái)調(diào)節(jié)，否則容易產(chǎn)生漆膜缺陷；另外漆膜較厚時(shí)高溫烘烤存在爆泡問(wèn)題，需要借助高沸點(diǎn)溶劑來(lái)解決。

以上是許多水性漆存在的缺陷，也是涂料研究者需要和正在解決的問(wèn)題。雖然水性樹(shù)脂和水性漆存在著一些缺陷問(wèn)題，但在當(dāng)今這種對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高的大環(huán)境下，他的優(yōu)越性是不容忽視的。另外隨著助劑研究和樹(shù)脂的合成技術(shù)的不斷進(jìn)步，水性涂料的問(wèn)題也會(huì)隨著不斷進(jìn)步。相信隨著涂料工作者的努力，水性漆一定會(huì)在涂料領(lǐng)域大放異彩。

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