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关于水性涂料的生产工艺及应用第1页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五目录1水性涂料简介2水性涂料分类及机理3水性生产工艺4水性涂料应用第2页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性涂料简介凡是用水作溶剂或者作分散介质,树脂作为分散相,形成的非均相体系,都可称为水性涂料。在20世纪40年代,

P.Schlack研发生产出了阳离子水性聚氨酯,标志着水性涂料的开端。1980年,水性丙烯酸共混体系在瑞典,挪威,丹麦被迅速推广并商品化。

水性涂料与溶剂型涂料的最大区别在于:

涂料中的大部分有机溶剂被水所取代,由水、有机溶剂、氨基树脂、交联乳液、树脂、颜料等组成。水性涂料与溶剂型涂料的组成对比第3页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性涂料的组成及分类水性涂料的组成为:水性树脂、颜填料、助剂、水等。

水溶性涂料一般情况下分为:

水溶胶涂料乳胶涂料

水性丙烯酸涂料按树脂类型分类:水性环氧涂料

水性聚氨酯涂料按用途分类:水性建筑涂料和水性工业涂料

第4页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五1、水性涂料以水作溶剂,节省大量资源;降低了对大气污染;水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂,改善了作业环境条件2、水的表面张力比有机溶剂高,导致对被涂基底的浸润较差,所以在使用水基涂料时必须提供清洁的基底。

3、与有机溶剂相比,水的汽化热很高,因此水基涂料的干燥需要更多的能量也许要更长的时间。

4、水是不燃的,有利于储存和运输,使用时可安全接触。水性涂料基本成分—水第5页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性树脂通过溶液聚合,得到高固体份的溶液树脂,在树脂中引入—OH、—COOH、—NH2等亲水性官能团,将成盐或含其他亲水官能团的树脂分散在水中并形成透明溶液,此溶液为水溶性树脂。Ps:实际上,水性涂料在水中是不溶的,树脂以粒子的形式分散在水相中,为了获得稳定的水性树脂体系,一般需要加入亲水性的溶剂——助溶剂。水性树脂-主要成膜物质水溶性醇酸树脂水溶性氨基树脂第6页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五颜料和填料颜料:是漆膜的重要成膜物质。它不仅提供了人们所需要的装饰色彩,遮盖被涂底层,而且还能改善漆膜的性能,提高漆膜的机械强度和防腐蚀性能,减少漆膜的透气性和透水性,有的还表现出特殊性能,在涂料的功能化中起到关键性作用。

①白色颜料——钛白粉、氧化锌、锑白、立德粉等;②黄色颜料——铅铬黄(浅、中、深)、铁黄等;③红色颜料——铁红(湿法)、大红粉、透明红等;④蓝色颜料——酞菁蓝、群青等;⑤黑色颜料——炭黑、铁黑等;⑥体质颜料(填料)——硫酸钡(沉淀)、滑石粉、瓷土等颜料及填料-次要成膜物质第7页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五助剂诸如增稠、气泡、沉淀、流平、增强附着力、增强耐水性等,仅靠涂料的基料和颜料是达不到要求的,这就必须添加相应的其他原料来与其配合,以此来提高涂料的综合性能。这些“其他原料”即称为“助剂或者添加剂”(1)分散剂(2)乳化剂(3)增稠剂(4)杀菌防腐剂(5)消泡剂(6)成膜助剂……第8页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性涂料成膜机理涂料的成膜定义:就是涂覆在基材表面的涂料由液态转化为无定形固态薄膜的过程。

根据聚合物乳液的成膜过程的机理,人们普遍认为其成膜过程分为三个阶段。第一阶段:聚合物乳液中水分挥发,当乳胶颗粒占胶层的74%时,乳胶颗粒相互靠近,达到密集的充填状态,水和水溶性物质充满在乳胶颗粒的空隙间。第9页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五第二阶段:随着水分继续不断挥发,聚合物颗粒表面吸附的吸附层被破坏,间隙越来越小,直至形成毛细管,毛细管作用迫使乳胶颗粒变形,随着挥发介质的增多,压力越来越大,直至颗粒间界面消失。第三阶段:最后水分挥发,压力达到能使每个乳胶粒中的分子链扩散到另一颗粒分子链中,颗粒进一步合并,乳胶颗粒中的聚合物链段开始不断相互扩散,逐渐形成连续均匀的乳胶涂膜。水性涂料成膜机理第10页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性涂料配方设计配方设计要求:要制得优良的水性涂料,首先要考虑以下几点因素:1、水性涂料稳定性2、水性涂料的交联与固化3、颜填料的体积浓度4、最低成膜温度5、水性涂料的流变性能和水性涂料中挥发有机物含量第11页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性涂料的生产生产过程可以分成几个独立的步骤,其中最关键的步骤是颜料和填料在液相(水或粘结剂)中的分散。这些步骤主要包括:(1)生产预混料;(2)分散过程;(3)混合、研磨;(4)测试、校正及最后调整;(5)过筛、包装

配料分散研磨调漆树脂、颜料、溶剂消泡剂、分散剂树脂、固化剂、助剂、溶剂过滤检测包装第12页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性建筑涂料的应用主要品种是水性聚氨酯涂料、水溶性丙烯酸涂料以及无机高分子涂料。1)内墙的应用:乳胶涂料中,聚醋酸乙烯类是内墙涂料的主要品种,基本取代了耐水性差的聚乙烯醇为粘结剂的106、107建筑涂料。苯丙乳液目前大量用于内墙涂料的制备。2)外墙的应用:乳胶型外墙涂料主要以苯丙乳液为主(德国、日本),我国主要以丙烯酸乳液为主。第13页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五水性木器涂料

主要以水性聚氨酯为基体,通过丙烯酸、有机硅、有机氟等一种或多种进行改性,具有高耐磨性。目前多应用于木地板、桌椅等制品。第14页,共16页,2022年,5月20日,5点1分,星期五

汽车涂料是发展最快的涂料品种,用量仅次于建筑涂料。汽车涂料是性能要求最高的涂料品种。

国内汽车防锈底涂层绝大部分使用水性电泳漆。汽车闪光涂料具有光泽高,色彩艳丽和闪光效应等特点。闪光涂料的发展方向也是水性化。

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