文档介绍：关于环保型水性工业烤漆漆面起泡
等缺陷问题的探讨
湖南益阳实用技术研究所廖乐民廖琼
摘要:作者就研制开发环保型工业烤漆漆面中存在的缺陷问题进行了认真深入的探讨,对提高产品的科技含量和实施可持续发展战略,减少污染物的排放具有现实指导意义。
关键词:环保烤漆缺陷水性涂料玻璃化温度成膜温度
水是最清洁、最安全、最廉价的溶剂。用水性涂料取代毒性较大的溶剂型涂料,是贯彻国家环保产业政策、实施可持续发展战略、改善生态环境的有效途径。特别是在国家涂料需求量高速增长,国际对生态环境要求更严的状况下,采用环保型的水性涂料更具有紧迫性。然而做水性涂料要比溶剂型涂料难得多,漆膜尚存在一些缺陷,特别是起泡问题和光泽、丰满度等问题。不少单位想开发水性涂料,花费了不少的精力、物力、财力,收效甚微,使人认为水性漆比不上溶剂漆,水性漆成不了高档漆。本文作者根据自己单位配制氨基水性丙烯酸烘烤漆的实践经验,并综合行家的意见,就漆膜起泡等缺陷的原因以及解决途径发表一点粗浅的看法:
一、造成水性烘烤涂料漆膜诸多缺陷的原因
由于水分子中有二个活泼氢原子和一个电负性强的氧原子,分子自身有缔合作用,表面张力大,它的汽化潜热相对一般有机溶剂要高出几倍以至十几倍。而水溶性涂料的树脂,也是带有极性的,在用水做溶剂时,彼此形成类似的交联缔合物,不但引起树脂粘度增大,而且由于水分子间的结合能大,水的沸点和汽化能量也相应地提高了,造成水性烘烤漆中水的挥发速度滞后于成膜速度,引起漆膜起泡的现象,并影响到漆膜的光泽和丰满度。另外,空气湿度、树脂玻璃化温度、施工方法等也是造成漆膜起泡的因素。
二、解决水性烘烤涂料漆膜起泡和改善漆膜光泽、丰满度的方法和措施
1、降低水的沸点和表面张力,加速水在漆膜固化前的挥发速度。
利用水和某些醇类溶剂能形成共沸物的特性,可降低水的沸点。本人用异丁醇、异丙醇、叔丁醇制成含水90%的共沸液,沸点可降到85-87℃。现用此共沸液与益阳旭日精细化工有限公司的LY618水性丙烯酸树脂和LY211甲醚化氨基树脂配成的清漆做对比试验,试验结果如下:
原配方
恒沸水溶液配方
树脂原料
LY618水性丙烯酸树脂(60%)
45
45
LY211甲醚化氨基树脂(75%)
7
7
稀溶剂
丙二醇丁醚
10
13
水
28
30
丁醇
10
异丙醇
1
叔丁醇
2
异丁醇
2
固化条件
温度(℃)
120
120
时间(分)
30
30
漆膜
有泡
无泡、漆膜更丰满
使用共沸水溶液后,总水用量略有增加,但因为水的共沸作用,降低了沸点,加速了水的挥发,对减少漆膜起泡取得了明显效果。
2、运用高性能的助剂,起到良好的消泡效果。
水作为溶剂加入涂料体系后,粘度非但没降反而有所上升,并影响水在漆成膜时的挥发速度。加入某种高性能的助剂后,可降低水的表面张力、粘度,增加流平性。
助剂品种很多,要因树脂而异,有时也可以复配。这种高性能助剂,虽不溶于水,但它分散在树脂中间,能赋予气泡单元壁较低的表面张力。虽然添加量很小(一般在千分之1-3之间),但消泡作用很显著。
3、适当增加高沸溶剂用量,可解决玻璃化温度高的树脂易起泡的问题
树脂玻璃化温度高,则成膜温度低,给水挥发的时间相对减少,起泡的可能性增加。现以益