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淺述水性醇酸樹脂和環(huán)氧酯樹脂的應用

相對于統(tǒng)治涂料世界近一個世紀的溶劑型涂料而言，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環(huán)境保護重要性的逐漸認知所驅(qū)動。自1966年美國加州頒布實施第一個揮發(fā)性有機化合物（VOC）法令以來，各國對嚴格控制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)展的一個發(fā)展方向。

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

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

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

水性醇酸和水性環(huán)氧酯樹脂的黏度特性

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

水性醇酸和水性環(huán)氧酯樹脂的應用

1  自干漆
用干性油生產(chǎn)的水性醇酸和環(huán)氧酯樹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)氧酯樹脂乳液E50和水稀釋性醇酸樹脂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，完全能達到要求。

2  烘烤漆
因為水性醇酸樹脂和環(huán)氧酯樹脂配方設計中往往留有羥基，而且有大量的羧基，它可以和氨基樹脂交聯(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與水性的氨基樹脂配合，可用來生產(chǎn)水性烘烤型的高光漆，性能可達到一般裝飾用高光漆的要求。另外水性環(huán)氧酯能夠用來作電泳漆。

水性醇酸樹脂和環(huán)氧酯樹脂制漆過程

磨漿
水性漆的制作過程同溶劑型漆相同，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，首先需要加入樹脂，水，潤濕分散劑，消泡劑混合均勻后加入顏填料，分散一定時間后加珠子研磨。根據(jù)不同漆的要求，研磨到需要的細度。

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，這時就需要按調(diào)漆配方補加其余的樹脂，交聯(lián)用的樹脂，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)氧酯應用過程中存在的問題

水性醇酸和水性環(huán)氧酯和溶劑型漆比有許多優(yōu)點，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題，主要表現(xiàn)在：
1，儲存穩(wěn)定性問題。水性醇酸樹脂加水稀釋后，其中的酯鍵在水中容易水解，導致成漆不穩(wěn)定。所以適合做工廠用的不需要長期儲存的工業(yè)漆，一些民用的零售漆，需要長期儲存，可能會出現(xiàn)問題。
2，因為水的蒸發(fā)潛熱較大，所以最終漆膜性能需要的較長時間。另外空氣濕度對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，所以制水性漆時一般需要加入水性助劑來調(diào)節(jié)，否則容易產(chǎn)生漆膜缺陷；另外漆膜較厚時高溫烘烤存在爆泡問題，需要借助高沸點溶劑來解決。

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題。雖然水性樹脂和水性漆存在著一些缺陷問題，但在當今這種對環(huán)保要求越來越高的大環(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脂的合成技術的不斷進步，水性涂料的問題也會隨著不斷進步。相信隨著涂料工作者的努力，水性漆一定會在涂料領域大放異彩。

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