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1、武汉工程大学化工与制药学院 课程名称： 专业论坛 题 目： 水性漆树脂合成及应用进展 学生姓名： 专 业： 精细化工 班 级： 学 号： 任课教师： 成绩评定： 化工与制药学院 制目 录水性漆简介1水性漆的特点1一般涂料的种类2水性漆的组成及性能4水性漆在各方面的应用5水性漆在汽车方面的应用5水性漆在铁路方面的应用6水性漆在电梯方面的应用7水性漆在船舶方面的应用7水性漆废水的处理10制约水性漆应用的因紊10促进水性漆应用的因素11水性漆在中国的应用前景12水性漆简介水性漆是指通过树脂改性增加极性功能键数量，同时辅以表面活性剂，从而形成以水为分散剂的油漆种类。水性漆因为大多以纯水为主要溶剂，在涂
2、装作业中也以纯水为主要稀释剂调节涂料黏度，大大降低了喷涂过程中挥发性有机化合物（VOC）的排放。水性漆虽然也含有有机溶剂，但含量只有传统溶剂型漆的 1/101/7，在环境问题日趋严重的今天，水性漆代替传统溶剂型漆已经成为必然趋势。目前国际上，较大的工业涂料生产厂商都逐步用水性漆产品代替溶剂型漆，尤其是在汽车工业领域，如车身涂装采用溶剂型漆，一般生产过程中 VOC 的排放要超过 120 g/m3,而采用水性中涂及面漆，可以将VOC 排放降低到 40 g/m3以下。目前各大汽车生产厂采用的汽车面漆基本已经全部水性化，水性中涂漆也在一些厂商的涂装线上应用。水性漆的特点水性漆与溶剂型漆相比具有低挥发速
3、率、高表面张力、高导电性、腐蚀性以及易产生气泡的特点,导致水性漆在设备和施工工艺方面与溶剂型漆相比有所不同。水与一般溶剂的特性比较如表1所示。水性漆中水的挥发主要通过控制喷漆室的温度和湿度来进行调节,而溶剂型漆可以通过调整稀释剂的蒸发速率来调整涂着固体分。水性色漆的涂着固体分通常为20%一30%,而溶剂型色漆的涂着固体分高达60%一70%,因此水性色漆的平滑性较好,但同时需增加加热闪干区,否则容易出现流挂、气泡等质量问题。涂料流变性的控制技术是水性漆的设计关键,水性色漆的流变特性如图l所示。在喷涂水性漆时,在高剪切力的状态下,水性漆的粘度迅速下降,保证涂料具有良好的微粒化效果;当剪切力消除后,
4、迅速恢复高粘度状态,从而保证了金属颜料良好的定向效果以及抗流挂性能。一般涂料的种类 1.防腐涂料 防腐涂料主要包括金属结构防腐涂料、海洋设施防腐、船舶与集装箱涂料。我国防腐涂料市场以其成长性，已成为世界知名涂料公司竞相角逐的市场。如佐敦公司在张家港的现代化涂料生产厂投产，式玛卡龙在昆山设立防腐涂料研发中心，日本中涂化工在上海建设 10 万吨每年防腐涂料工厂，常州涂料化工研究院建立中海油腐蚀与防护重点实验室，拜耳材料科技、阿克苏诺贝尔、PPG、宣威、海虹老人牌等在 ASIACOAT 涂料展中集体亮相，目标都是看准了中国市场。 2.卷材涂料近年来，彩板应用在我国建筑业悄然兴起，带动了卷材涂料的发展
5、。以前卷材涂料曾出现过产能过剩、市场低价无序竞争的局面，但经过近年来的理性发展，目前其销量已突破10 万吨，优质优价策略得到市场认同。其中氟碳卷材涂料、高耐久性卷材涂料、自洁性卷材涂料及加工性能好的卷材涂料成为研发的热点，部分品种已开始产业化生产。 3.功能涂料我国正建设节约型和谐社会，具有与保温节能配套的外墙涂料和具有反射太阳能的温控涂料，逐渐成为研发热点之一，纳米复合涂料则是功能性涂料的生力军。其中，纳米透明隔热涂料是节能环保涂料的新宠，而纳米复合内墙涂料具有抗菌、除异味与游离甲醛的功效，是家装环保涂料的新品，江苏、上海、湖北、广东等地的不少企业已这一领域申请多项专利并形成工业化产品。 4
6、.粉末涂料 白色家电和金属家具工业的快速增长拉动了亚洲地区粉末涂料工业，同时家用产品市场的扩大和半自动生产机械被生产商大量使用也是粉末涂料应用增长的因素。北京奥运会的标志性建筑物“鸟巢”及“水立方”吸引了中外大众的眼球，这两个造形独特的建筑物不单设计独特，更是采用了各种先进建筑技术，其口包括阿克苏诺贝尔提供的粉末涂料，该公司是北京奥运会的两家官方涂料供应商之一。 我国粉末涂料年产量达 50 万吨，居世界第 2 位，尤其在原材料配套方面已自成体系，各类树脂及流平剂、消光剂、光亮剂、发花剂等已达到国外同类产品水平。今后粉末涂料的应用将不仅局限于家电产品，在汽车、管道、船舶和建材业也有广阔的应用空间
7、。中国环氧树脂行业协会专家表示，粉末涂料新品种，如 UV 固化粉末涂料、双层环氧粉末涂料、耐热导电粉末涂料等，已引起业内广泛关注。 5.水性木器涂料我国是世界木器家具和家具涂料(木器漆)的生产大国，随着环保法规的不断强化，水性木器涂料也成为了研发热点。其中，水性聚氨酯涂料是研发主流，已有多种产业化品种问世，性能已接近溶剂型涂料水平，成为木器涂料的主流品种之一，在家装、建筑翻新等领域体现出优越的环保性能。 水性漆的组成及性能水性漆是以水作为稀释剂，不含有机溶剂的涂料，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满，柔韧性好并且具有耐水，耐磨，耐老化，耐黄变，使用方便等特点，水性漆包括水溶性漆，
8、水稀释性漆，水分散性漆3种，水性漆的主要组成：1聚合物乳液或分散体；2成膜助剂；3抑泡剂和消泡剂；4流平剂；5润湿剂；6分散剂；7流变助剂；8增稠剂；9防腐剂；10香精；11着色剂；12填料；13调节剂；14蜡乳液或蜡粉；15添加剂等 据了解，水性漆在欧洲的使用率已经达到 80%90%，并且从 2004 年 4 月 1 日开始，欧盟已禁止生产、销售和使用油性漆。但在国内，据中国涂料工业协会透露，水性漆的使用率还非常低，北京、上海等发达地区也不足 25%。随着水性漆产品在硬度、漆膜丰满度等方面的技术瓶颈被国内企业攻克，水性漆的性能已经超过传统油漆，必将受到越来越多追求健康环保的消费者的青睐。水性
9、漆在各方面的应用水性漆在汽车方面的应用汽车涂装的作用汽车涂装，是指对各种车辆的车身和其他零部件进行涂漆装饰，是典型的多层涂装，涂装材料，涂装工艺，涂装管理是影响汽车涂装质量的三大要素。涂装材料的质量和作业配套性是获得优质涂层的基本保障；涂装工艺是充分发挥涂装材料的性能，获得优质涂层的必要条件；涂装管理是确保所有工艺的实施，确保涂装质量的稳定，达到涂装目的的重要条件，三者之间相辅相成，互为依托。对汽车进行涂装主要有4个作用：1保护作用.汽车的主体是由钢材构成的，在使用的过程中要经历风吹，日晒，雨淋等，对汽车的腐蚀性较大，影响汽车的使用寿命。这就要求汽车有一定的防腐性能，汽车涂装就等于在汽车上覆盖
10、一层保护膜，具有防水，避免产生微生物，防紫外线和酸碱气体或者其他液体的侵蚀，防石击等功能，延长了汽车的寿命。随着新型材料上市，涂膜保护的作用越来越大，具有了弹性，耐污染等性能2装饰作用。汽车由单一的颜色朝着多姿多彩发展，汽车油漆经历了素色漆，金属漆，珍珠漆的发展历程，给人以视觉的享受，从而提升汽车美观，外观美给予人美。3特殊标识.通过给车身喷涂不同的油漆颜色和图案，人们可以轻松辨别出汽车所代表的用途和领域，如医用车是以白色为主色，军用车是以绿色为主。4特殊作用，由于汽车的具体用不同，所使用的涂料也有着特殊的意义，如用于运输粮油或者牛奶运输车要在车体表面和内部涂上特殊的涂料，用以保护粮油和牛奶新
11、鲜度；而运送化工物品的运输车则必须要防腐蚀和防渗漏。水性漆在铁路方面的应用铁路货车目前的主要涂装工艺过程如下：打砂表面处理涂装预涂漆涂装防锈底漆涂装车辆面漆，预涂底漆主要使用可焊性的醇酸类或环氧类油漆作为工序间的防锈，防锈底漆多用醇酸类或双组分环氧类底漆，面漆以厚浆醇酸漆为主，现用该涂装体系价格便宜，且具有良好的耐候性，防腐性以及良好的施工厚涂性，对施工环境要求较低，产品各方面性能良好，但该涂装体系所用涂料含有对人体有害的成分，且污染环境严重，受到当前社会发展环保要求的限制。水性漆具有无毒环保，不含苯类等有害溶剂，不含游离，施工简单方便，不易出现气泡，颗粒等油性漆常见弊病，固体含量高，漆膜丰满
12、坚韧且手感好，不黄变，耐水性优良，不燃烧，耐高温等诸多优点，随着社会的不断发展，我国对涂料安全和环保要求也不断提高，水性涂料正因其所具有的低危害，低污染特性，在铁路涂装方面也存在极大的发展空间，但水性漆在铁路货车涂装中的发展也受到了很大的限制，首先是价格方面，水性漆的价格是现用厚浆醇酸类油性漆的45倍，其次是对温度和湿度等施工环境要求较高，就目前铁路货车生产厂家的涂装设施来说，只有春秋季才能满足水性漆的施工要求，并且会大量增加涂装成本，总之，水性漆是今后涂装行业发展的趋势，也是铁路货车涂装的发展趋势，但由于各方面的局限性，水性漆在铁路货车上大批量地应用还需要一个漫长过程。水性漆在电梯方面的应用
13、在电梯生产中，钣金件加工是主要制作工序之一。钣金件制作中碳钢材料占主要比例，碳钢材料都需要进行涂装处理，其目的主要是提高被涂装件的防护性和装饰性，目前大部分电梯的涂装为喷粉涂装，因喷粉涂装具有生产成本低。环保而得到广范应用，但喷粉涂装因换色困难。装饰性不如喷漆好，使用受到一定限制。日立电梯（上海）有限公司涂装生产线于2008年6月建成投产，涂装线设计方案在初期论证时，把追求产品的高品质，生产过程中超级环保节能作为工作指导思想，通过对原材料，设备，工艺等综合因素考虑，底漆采用电泳涂装，面漆采用水性漆静电喷涂工艺，底漆电泳涂装保证了涂装产品防护性能要求，面漆水性漆静电喷涂满足其装饰性能要求，且电泳
14、底漆和水性面漆共线生产，实现了涂装生产高度自动化，环保节能，能明显提高涂装产品质量和生产效率。水性漆在船舶方面的应用为解决国内目前船用水性漆全部依赖进口的问题，厦门思成达信息科技有限公司推出“SCD”船用水性叔碳酸乙烯酯金属漆，填补了国内船用高性能水性漆空白。目前，该船用水性叔碳酸乙烯酪金属漆已被广泛应用于船舶修造业与各种钢结构产业。 “SCD”船用水性叔碳酸乙烯酯金属漆以叔碳酸乙烯酯共聚物为基料，具有施工简便、环保节能、安全健康、节省成本的特点。其良好的耐梅水腐蚀性，优异的物理机械性能，出色额耐磨、耐冲击及耐候性可以解决船舶的外弦、甲板等部位出现的由于干湿交替作用引起的腐蚀、波浪冲击引起的损
15、坏及紫外线照射引起的老化等问题；而其耐酸、耐碱性堪称既环保又安全。据介绍，采用“SCD”船用水性叔碳酸乙烯酯金属漆时，涂装作业施工十分简便。如黏度较大，可以直接用自来水稀释，施工前清除钢材表面油污、砂土杂物、疏松浮锈即可。 在环保节能方面，“SCD”船用水性叔碳酸乙烯酯金属漆的优势十分明显。一方面，其以自来水为稀释剂，使用无公害高性能的防锈颜填料；而钝化型或缓蚀型海洋重防腐涂料等传统油漆一般使用含铬、铅、锌等重金属的防锈颜料。另一方面，传统油漆调好后在几个小时内必须用完，否则就会固化造成浪费；而水性叔碳酸乙烯酯金属漆一次未使用完还可接着用，即使放久了也不会变质。 在安全健康方面，传统油漆易燃易爆，在船舶涂装时，必须严密采取防火、防爆、防触电、防毒等措施。另外，使用传统油漆给船舶涂装时必须避开明火作业，其他作业一定得等涂装完毕，再经过严格的测爆合格后才能进行。这不仅使其他作业为涂装让路，而且给生产总进度造成了一定影响，同时造成人力资源浪费。由于“SCD”船用水性叔碳酸乙烯酯金属漆不含挥发性溶剂的
