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1、1 水性树脂基础知识 内部培训用 编制 王勇2009年12月 2 一 水性树脂的应用领域二 水性树脂的分类三 水性树脂的性能参数四 水性树脂的其它事宜 五 水分散型丙烯酸及聚氨脂的特征六 水性树脂的固化方式及配方搭配 3 一 水性树脂的应用领域水性树脂及其高分子聚合物可应用领域十分广泛 其主要应用于 1 涂料 金属 塑料 木材 玻璃 皮革 建筑等 2 油墨 打印墨水 胶印油墨 丝印油墨等3 纺织 染色 纤维防护等4 胶粘剂 胶水 粘合剂等5 其它 化妆品 造纸 医药 农药等 4 二 水性树脂的分类A 按树脂在水中的外观及溶解性分1 水溶性树脂 在水中有一定的溶解性 树脂液外观通常呈透明状 其通
2、过在树脂中引入亲水基团以增加其在水中的溶解性 特点为涂膜有较好的外观 但其树脂的分子量较小 干燥性 耐水性 耐溶剂性均较差 如水性纤维素衍生物 水性改性聚丁二烯树脂均属于此类 因高分子聚合物在水中完全溶解 会使体系粘度变得非常大 故完全水溶的树脂是不能作为成膜物质的 水性涂料用树脂在水中是部份互溶或不溶的 5 2 水分散性树脂 树脂以微小的软质胶粒状形式分散于水溶液中 其分散粒径通常在0 01 0 1 m 因此在水溶液中呈透明或半透明乳白色状态 水分散型树脂的涂层固化后较紧密 光泽及透明性好 耐水和耐腐蚀性均较优良 此类树脂因本身的水溶性很小 涂膜干燥后的耐水性远优于水溶性树脂 如将其与交联剂
3、混合固化后 某些品种的耐水性可与溶剂型树脂同类产品相当 如水性丙烯酸树脂 水性聚氨酯树脂等大部份产品属于此类 6 3 乳液型树脂 乳胶型树脂 树脂以较小的软质胶粒状形式分散于水溶液中 其分散粒径大于0 1 m 在水溶液中呈乳白不透明状 乳液型树脂的分子量较大 通常具有良好的力学性能 干燥性 耐水性及耐腐蚀性 如水性环氧树脂 水性醇酸树脂等大部份产品属于此类 水性丙烯酸树脂 水性聚氨酯树脂等也有部份产品属于此类 因此类树脂在合成乳化时需加入大量的乳化剂 这对其最终的涂膜耐水性产生一定影响 故其耐水性通常不及水分散型树脂 7 B 从树脂官能团及合成原料可分为 1 水性纤维素衍生物 其是水溶性的 在
4、表面活性剂 建筑漆等领域有应用 2 水性改性油 耐光 耐候 耐热差 一般作底漆用 3 水性改性聚丁二烯树脂 水性环氧树脂 水性酚醛树脂4 水性醇酸树脂 光泽高 柔韧性好 抗冲击性好 耐水性不好 贮存中易水解 而导致性能下降 丙烯酸改性后能适当提高其水解稳定性及干速 5 水性聚酯树脂 硬度高 光泽好 耐久性好 水解稳定性及贮存稳定性差 6 氨基树脂 用作其它树脂的交联剂 常用HMMM 六甲氧基三聚氰胺树脂 可水溶 8 7 水性丙烯酸树脂 光泽高 保光 保色性好 耐候性好 8 聚氨酯树脂 单组份水性聚氨酯交联密度低 耐水 耐溶剂和耐热较差 将水性聚氨酯与含羟基或环氧基或氨基的树脂交联后 涂膜性能可
5、达到溶剂型聚氨酯性能 9 有机硅树脂 水性树脂易水解成凝胶 价格高 固化温度高时间长 常用来改性其它树脂 10 有机氟树脂 高含氟量的树脂难以水性化 且易破乳胶化 贮存稳定性差 常用来改性其它树脂 11 水性异氰酸酯固化剂 用于作水性双组份聚氨酯的固化剂 BAYER BASF等有供应 9 C 按树脂合成时使用的表面活性剂分 水性树脂在生产中 为了保证树脂能尽可能以小的软质胶粒状分散于水溶液中以及水性树脂在贮存中有较佳的稳定性 往往需要加入一定的表面活性剂 乳化剂 按照所加入的表面活性剂的电荷类型 我们可将水性树脂分为阳离子型 阴离子型 非离子型 D 按其配制成漆后的固化方式分 常温自干型 氧化
6、干燥型 高温烘烤型 UV辐射固化型等 10 三 水性树脂的性能参数A 供货参数 1 固含 不挥发份 2 PH值 常为7 8 5 树脂处于略碱性有利于贮存 3 外观 4 粘度 常以旋转粘度或牛顿粘度计 水性树脂经过一段时间贮存后 其粘度可能会有较大的降低 这是正常现象 因为在贮存中树脂的PH值会略有下降 随着PH值的下降 其粘度会有明显的下降 只需在使用时将PH值调高即可 5 羟值 酸值 6 最低成膜温度 MFFT 此指标给出了该树脂在自干时 能形成连续的漆膜的最低温度 当然 MFFT可以在配漆时 通过添加成膜助剂来降低 11 7 玻璃化转变温度 Tg 聚合物的Tg越高 其漆膜也相应会略硬些 但
7、最低成膜温度也会越高 8 相对平均分子质量 分散粒径 表面张力 比重 闪点等9 贮存稳定性 在室温下密封贮存 至少要求达到半年以上 一般为一年以上 10 VOC及HAPs含量及种类B 成膜物性能 在水性涂料一节已讲 此略 12 四 水性树脂其它事宜1 包装容器 一般用不透明塑料容器包装 因水会对金属容器产生腐蚀 2 可燃性 一般不可燃 但少数品种因含有较多有机溶剂而可燃 3 危害性 一般为低毒 因其对水生生态环境有一定影响 其废弃物应按一般化学品进行处理 4 贮存 应密封贮存 理想的贮存温度在5 30 应尽量避免于0 以下贮存 因许多品种会在此温度以下结冻 从而导致树脂解冻后析出胶结 浩海化工
8、的树脂最低抗温度可达到 10 以下 在此温度以上树脂均不会析出胶结 13 五 水分散型丙烯酸及聚氨脂的特征1 下表列出了水分散型丙烯酸树脂 AC 及聚氨酯树脂 PUD 的特点比较 下表所列是配制成单组份自干体系时 14 2 上述列表中的各项缺点可通过外加交联剂来予以改善或解决 3 为了克服PUD类的不足 业内人士开发了水性丙烯酸改性聚氨酸树脂 PUA 这类产品弥补了单一聚氨酯水分散体自增稠性差 固含量低 单组份自干成膜物耐水性差的缺陷 同时掩盖了单一丙烯酸水分散体热黏冷脆 柔韧性差等不足 这类产品是我们应重点关注的 15 六 水性树脂的固化方式及配方搭配水性树脂配漆后的固化方式较多 针对不同的树脂可供选用固化剂或交联剂也品种繁多 下面我们仅针对所代理的水性AC PUA PUA三类树脂可选用的固化方式及固化剂类型予以探讨 A类固化剂 加入后 主要增加漆膜的柔韧性及耐化学品性能 16 B类固化剂 加入后 主要增加漆膜的硬度及耐化学品性能 C 部份PUA及PUD类树脂自身可于室温下自干 为了加快其干速 需在配制时加入1 2 的催干剂 如氰特的4940
