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水性硅蠟油改性丙烯酸樹脂在水性涂料制備中的應用

文章附圖

水性硅蠟油改性丙烯酸樹脂在水性涂料制備中的應用


  在眾多水性涂料體系中,水性環氧樹脂涂料、水性聚氨酯涂料和水性丙烯酸酯共聚物涂料是最受關注的幾個領域,不少科研人員對此進行了深入的研發,但其技術指標和使用性能仍存在諸多不足,正如《涂料工業》(產學研)一文中專家指出:

  一、用水性環氧樹脂很難制得單組分涂料,墻面漆、淺色面漆容

易黃變,應用于戶外容易粉化,使用價格也高。顏填料在水性環氧涂料中的分散穩定性較溶劑型涂料差,易于聚集沉淀,而且導電率高,易使金屬腐蝕,在涂膜干燥過程中容易發生閃蝕問題。

  二、水性聚氨酯涂料的研究很多,但其最大的缺點是芳香族水性

聚氨酯耐老化及耐黃變性差、常溫重涂性差;脂肪族水性聚氨酯成本較高,在高速噴涂的時候,容易產生豐富的泡沫,影響涂層的效果,

需要搭配助劑來使用,由于聚氨酯的兼容性不好,消泡劑選擇不當會引起縮孔的問題,影響產品質量。

三、丙烯酸共聚物有其優越性,現已成為第一大涂料樹脂。現有的共聚物改性丙烯酸樹脂制備通用方法是選用合適的含氟單體、含硅單體和其它丙烯酸酯類或其它乙烯基類單體共聚制得;另一種是先合成氟硅預聚體,而后再和丙烯酸酯類共聚制得。但由于有機硅氧烷及有機氟和丙烯酸酯共聚物的結構、性質相差較大以及表面活性基相差較大,離子相容性差造成含氟離子和有機硅氧烷向表面遷移,因此制備的有機氟硅改性丙烯酸樹脂的穩定性不高,常發生相分離,起泡和穩泡現象無法消除,使改性丙烯酸樹脂耐水性、耐候性、耐污性和耐溶劑性不穩定,影響了應用效果,并且整個制作工藝繁瑣,工人勞動強度大,生產成本高。

  廣東日化涂料有限公司的技術團隊以環保責任擔當為己任,不忘專注研發高端水性漆的初心,瞄準國內外水性涂料的發展趨向,抓住影響水性漆品質的核心技術進行新型樹脂的探索。首先針對有機硅改性丙烯酸樹脂存在的弱點,通過配方工藝的優化,采用有機硅、無機硅復合改性,發明了水性硅離子改性丙烯酸樹脂(2003年6月13日申請了發明專利)。在這專利技術的基礎上,公司的技術團隊又采用硅蠟油對丙烯酸樹脂再改性,歷時七年的反復研究,終于成功發明了水性硅蠟油改性丙烯酸樹脂,并申請了發明專利(申請號:201810752656.7)。

水性硅蠟油以植物油為基礎,通過縮聚反應,制備的半縮聚不飽和油脂含有大量的不飽和鍵,使得有機硅和有機氟單體聚合在半縮聚不飽和鏈狀結構上,再用特殊設備和先進工藝與幾種丙烯酸酯進行聚合反應制得硅蠟油丙烯酸樹脂。用簡單的方法將先制備好的硅蠟油單體,直接加入丙烯酸乳液中進行復合共聚同樣可以制成具有優越品質的水性硅蠟油改性丙烯酸樹脂。雖然固含量有所降低,但完全克服了丙烯酸乳液耐水度、硬度、耐酸堿、耐鹽霧、耐油差的致命弱點。

  水性硅蠟油改性丙烯酸樹脂的研發成功帶來水性涂料的大革命,它將傳統的水性涂料生產方式簡化了,生產過程中就是乳液加硅蠟油然后調色過濾包裝。即省工、省時質量又穩定,實現了真正意義上的標準化復合生產,尤其是目前環保要求以水代油迫在燃眉,中小型油漆企業、排污量大的涂料企業,尋求生存和出路,水性硅蠟油樹脂的問世,絕對是救星,確實對涂料產業和國家環保事業作出重大貢獻!

  推廣應用水性硅蠟油改性丙烯酸樹脂真正實現了“以水代油”,不僅優化了生態環境,而且大幅度提升了涂料的使用功能和品質,是全面創新的綠色產品。其創新表現為:一是創新了水性樹脂及其涂料的新品種,形成新型水性樹脂體系,為制備和應用高端水性涂料開辟了新天地;二是創新了涂料生產配方、工藝,提升了制備新型功能涂料的核心技術;三是創新了涂料品質的檔次,產品似油非油勝于油的特性,打破了當前涂料同質化的市場格局,既彰顯了產品的高性能,又拓寬了產品多用途,可廣泛用于建筑裝修、木器涂裝、工業防銹防腐、汽車涂飾;四是創新了涂裝的施工條件與環境,用作汽車涂飾,不受區域、季節限制,全程用水作介質,如此不僅節能降耗顯著,而且實現了VOC的零排放。為此,水性硅蠟油丙烯酸樹脂的問世,踐行了廣東日化涂料有限公司的“環保責任擔當”的初心,實現了“以水代油”的承諾,為涂料產業和環保事業作出重大貢獻。應用實踐證明,采用水性硅蠟油丙烯酸樹脂制備的各種水性漆,其技術指標和使用效果完全達到要求。

例一、用100份306A乳液加入50份IF308硅蠟油單體,充分攪拌均勻后制作的水性木器漆,其流平性、耐水性、耐堿性、抗粘連性等指標全部符合國家GB/T 23999-2009《室內裝飾裝修用水性木器涂料》標準(詳見產品檢測報告)。

例二、用100份719F乳液,加入50份IF308硅蠟油單體,再加入50份色漿混合物,充分攪拌均勻制成防腐漆,其技術指標完全符合國家HG/T 3656-1999《鋼結構橋梁漆》標準(詳見產品檢驗報告)。

例三、用100份1850F乳液,加入70份IF308硅蠟油單體,再加入色漿,充分攪拌均勻調成金屬色漆,經檢定符合高品質水性烤漆標準。再在水性烤漆中加入水性固化劑制成水性汽車漆,經國家涂料產品質量監督檢驗中心檢測,其質量指標完全符合國家HG/T 4570-2013《汽車用水性涂料》標準(詳見產品檢驗報告)。


附:

水性木器漆檢驗報告(表一)

金屬防銹漆檢驗報告(表二)

水性汽車漆檢驗報告(表三)


生產單位:廣東日化涂料有限公司

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