水性涂料的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用

關(guān)于水性涂料的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用目錄1水性涂料簡介2水性涂料分類及機(jī)理3水性生產(chǎn)工藝4水性涂料應(yīng)用第2頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性涂料簡介凡是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)，樹脂作為分散相，形成的非均相體系，都可稱為水性涂料。在20世紀(jì)40年代，

P.Schlack研發(fā)生產(chǎn)出了陽離子水性聚氨酯，標(biāo)志著水性涂料的開端。1980年，水性丙烯酸共混體系在瑞典，挪威，丹麥被迅速推廣并商品化。

水性涂料與溶劑型涂料的最大區(qū)別在于：

涂料中的大部分有機(jī)溶劑被水所取代，由水、有機(jī)溶劑、氨基樹脂、交聯(lián)乳液、樹脂、顏料等組成。水性涂料與溶劑型涂料的組成對比第3頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性涂料的組成及分類水性涂料的組成為：水性樹脂、顏填料、助劑、水等。

水溶性涂料一般情況下分為：

水溶膠涂料乳膠涂料

水性丙烯酸涂料按樹脂類型分類：水性環(huán)氧涂料

水性聚氨酯涂料按用途分類：水性建筑涂料和水性工業(yè)涂料

第4頁,共16頁，2024年2月25日，星期天1、水性涂料以水作溶劑，節(jié)省大量資源；降低了對大氣污染；水性涂料僅采用少量低毒性醇醚類有機(jī)溶劑，改善了作業(yè)環(huán)境條件2、水的表面張力比有機(jī)溶劑高，導(dǎo)致對被涂基底的浸潤較差，所以在使用水基涂料時必須提供清潔的基底。

3、與有機(jī)溶劑相比，水的汽化熱很高，因此水基涂料的干燥需要更多的能量也許要更長的時間。

4、水是不燃的，有利于儲存和運(yùn)輸，使用時可安全接觸。水性涂料基本成分—水第5頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性樹脂通過溶液聚合，得到高固體份的溶液樹脂，在樹脂中引入—OH、—COOH、—NH2等親水性官能團(tuán)，將成鹽或含其他親水官能團(tuán)的樹脂分散在水中并形成透明溶液，此溶液為水溶性樹脂。Ps:實(shí)際上，水性涂料在水中是不溶的，樹脂以粒子的形式分散在水相中，為了獲得穩(wěn)定的水性樹脂體系，一般需要加入親水性的溶劑——助溶劑。水性樹脂-主要成膜物質(zhì)水溶性醇酸樹脂水溶性氨基樹脂第6頁,共16頁，2024年2月25日，星期天顏料和填料顏料：是漆膜的重要成膜物質(zhì)。它不僅提供了人們所需要的裝飾色彩，遮蓋被涂底層，而且還能改善漆膜的性能，提高漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和防腐蝕性能，減少漆膜的透氣性和透水性，有的還表現(xiàn)出特殊性能，在涂料的功能化中起到關(guān)鍵性作用。

①白色顏料——鈦白粉、氧化鋅、銻白、立德粉等；②黃色顏料——鉛鉻黃(淺、中、深)、鐵黃等；③紅色顏料——鐵紅(濕法)、大紅粉、透明紅等；④藍(lán)色顏料——酞菁藍(lán)、群青等；⑤黑色顏料——炭黑、鐵黑等；⑥體質(zhì)顏料（填料）——硫酸鋇(沉淀)、滑石粉、瓷土等顏料及填料-次要成膜物質(zhì)第7頁,共16頁，2024年2月25日，星期天助劑諸如增稠、氣泡、沉淀、流平、增強(qiáng)附著力、增強(qiáng)耐水性等，僅靠涂料的基料和顏料是達(dá)不到要求的，這就必須添加相應(yīng)的其他原料來與其配合，以此來提高涂料的綜合性能。這些“其他原料”即稱為“助劑或者添加劑”(1）分散劑（2）乳化劑（3）增稠劑（4）殺菌防腐劑（5）消泡劑（6）成膜助劑……第8頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性涂料成膜機(jī)理涂料的成膜定義：就是涂覆在基材表面的涂料由液態(tài)轉(zhuǎn)化為無定形固態(tài)薄膜的過程。

根據(jù)聚合物乳液的成膜過程的機(jī)理，人們普遍認(rèn)為其成膜過程分為三個階段。第一階段：聚合物乳液中水分揮發(fā)，當(dāng)乳膠顆粒占膠層的74%時，乳膠顆粒相互靠近，達(dá)到密集的充填狀態(tài)，水和水溶性物質(zhì)充滿在乳膠顆粒的空隙間。第9頁,共16頁，2024年2月25日，星期天第二階段：隨著水分繼續(xù)不斷揮發(fā)，聚合物顆粒表面吸附的吸附層被破壞，間隙越來越小，直至形成毛細(xì)管，毛細(xì)管作用迫使乳膠顆粒變形，隨著揮發(fā)介質(zhì)的增多，壓力越來越大，直至顆粒間界面消失。第三階段：最后水分揮發(fā)，壓力達(dá)到能使每個乳膠粒中的分子鏈擴(kuò)散到另一顆粒分子鏈中，顆粒進(jìn)一步合并，乳膠顆粒中的聚合物鏈段開始不斷相互擴(kuò)散，逐漸形成連續(xù)均勻的乳膠涂膜。水性涂料成膜機(jī)理第10頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性涂料配方設(shè)計(jì)配方設(shè)計(jì)要求：要制得優(yōu)良的水性涂料，首先要考慮以下幾點(diǎn)因素：1、水性涂料穩(wěn)定性2、水性涂料的交聯(lián)與固化3、顏填料的體積濃度4、最低成膜溫度5、水性涂料的流變性能和水性涂料中揮發(fā)有機(jī)物含量第11頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性涂料的生產(chǎn)生產(chǎn)過程可以分成幾個獨(dú)立的步驟，其中最關(guān)鍵的步驟是顏料和填料在液相(水或粘結(jié)劑）中的分散。這些步驟主要包括：（1）生產(chǎn)預(yù)混料；（2）分散過程；（3）混合、研磨；（4）測試、校正及最后調(diào)整；（5）過篩、包裝

配料分散研磨調(diào)漆樹脂、顏料、溶劑消泡劑、分散劑樹脂、固化劑、助劑、溶劑過濾檢測包裝第12頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性建筑涂料的應(yīng)用主要品種是水性聚氨酯涂料、水溶性丙烯酸涂料以及無機(jī)高分子涂料。1）內(nèi)墻的應(yīng)用：乳膠涂料中，聚醋酸乙烯類是內(nèi)墻涂料的主要品種，基本取代了耐水性差的聚乙烯醇為粘結(jié)劑的106、107建筑涂料。苯丙乳液目前大量用于內(nèi)墻涂料的制備。2）外墻的應(yīng)用：乳膠型外墻涂料主要以苯丙乳液為主（德國、日本），我國主要以丙烯酸乳液為主。第13頁,共16頁，2024年2月25日，星期天水性木器涂料

主要以水性聚氨酯為基體，通過丙烯酸、有機(jī)硅、有機(jī)氟等一種或多種進(jìn)行改性，具有高耐磨性。目前多應(yīng)用于木地板、桌椅等制品。第14頁,共16頁，2024年2月25日，星期天

汽車涂料是發(fā)展最快的涂料品種，用量僅次于建筑涂料。汽車涂料是性能要求最高的涂料品種。

國內(nèi)汽車防銹底涂層絕大部分使用水性電泳漆。汽車閃光涂料具有光澤高，色彩艷麗和閃光效應(yīng)等特點(diǎn)。閃光涂料的發(fā)展方向也是水性化。美國、加