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水性树脂的生产和应用状况

水性树脂的生产和应用状况


前言

随着人类生存环境的恶化,减少环境污染、保护生态环境已成为全球共同关注的问题。各国关于环境保护方面的法律法规越来越严格。在涂料行业,不论在生产还是应用上都存在污染问题。推广使用水性涂料是解决这一问题的最佳途径之一,水性树脂作为水性涂料的主要原材料,其水性化的进程更是决定了水性涂料的发展速度。


目录

树脂水性化是涂料发展的必然趋势
各种树脂水性化及其应用状况
国内涂料市场水性化进程

水性树脂开发市场面临的问题 
树脂水性化是涂料发展的必然趋势 
原材料上涨:这几年,原油价格攀升已经使得溶剂型涂料企业的生产成本不断增加,越来越接近水性漆的成本,有的甚至超过水性涂料的成本,且目前这种趋势仍在持续,越来越多的制漆企业开始采用水性树脂产品。

树脂水性化是涂料发展的必然趋势
环保和安全性:溶剂型产品存在着环保和安全性问题,有毒、有害、易燃、易爆、危害健康,污染环境,易引起火灾等,而水性产品则不存在以上问题。

树脂水性化是涂料发展的必然趋势
国情:目前中国经济高速发展,需求旺盛,加上的低廉的劳动力成本,吸引了大量世界级的企业来华投资建厂,被誉为世界加工厂。出口产品的环保要求给水性漆的应用创造了平台。

树脂水性化是涂料发展的必然趋势
国际形势:在欧美日等发达国家,水性树脂的比例要高于溶剂型,工业涂料而且水性比例越来越大。国内目前是以溶剂型为主,在工业涂料上,水性工业涂料还只占11%左右。发达国家的今天就是我们国家发展的方向,所以水性涂料是必然要成为涂料主角的。

树脂水性化是涂料发展的必然趋势
涂装设备的发展:国内涂装设备厂已具备了适合各种水性漆涂装方式的设备,很多在原有的溶剂型设备稍做改动即可。水性涂料的涂装设备越来越普及,很多用漆厂家在设计新的涂装设备时,基本上都考虑到对水性涂料的适用性。 

树脂水性化是涂料发展的必然趋势
技术进步给水性树脂的发展提供保证,在欧美等发达国家水性涂料已经很普及,其水性化技术已经比较成熟,国内水性树脂的起步较晚,但最近几年发展较快,经过近几年的积累,与国外的技术差距也在不断缩短。

各种树脂水性化及其应用状况 
水性丙烯酸树脂
水性醇酸和环氧酯树脂
水性饱和聚酯树脂
水性环氧树脂
水性聚氨酯树脂

各种树脂水性化及其应用状况 
水性丙烯酸树脂:
依据水性化方式不同分为乳液聚合丙烯酸树脂和溶液聚合树脂,这类水性树脂是目前水性树脂中产量最大,应用最广的一类树脂。

各种树脂水性化及其应用状况
水性丙烯酸树脂:
乳液聚合:利用乳化剂的乳化作用,在水中引发聚合的高分子乳液,主要应用在内外墙漆,木器漆、塑胶漆和其它工业防腐漆及面漆,如卷材涂料等。
应用特点:抗流挂性好,干燥快,光泽、丰满度差,施工易产生气泡。

各种树脂水性化及其应用状况
水性丙烯酸树脂:
溶液聚合:在溶剂中引发聚合成高分子聚合物。通过在分子中引入大量亲水单体中和成盐后分散于水中,主要用来制作氨基烤漆,也有一些自干品种应用在木器和纸张上光等。
应用特点:透明水溶性溶液,水稀释黏度不易下降施工固含底

各种树脂水性化及其应用状况
水性醇酸和环氧酯树脂 
关于这类树脂的技术情况,本次研讨会另有专题讲座,这里主要谈一下其特点及应用情况,按自干体系和烘烤体系分别介绍。

各种树脂水性化及其应用状况
水性醇酸和环氧酯树脂
自干体系:水性防腐涂料中已有广泛应用,如在汽车底盘、钢结构等行业的应用已相当成熟。,
特点:跟溶剂型对比干燥较慢,由于中和剂的阻聚作用使氧化交联并不是很有效。目前国内自干醇酸和环氧酯应用很多都是在80-100℃烘烤。

各种树脂水性化及其应用状况
水性醇酸和环氧酯树脂
烘烤体系:此类树脂用于烘烤涂料,弥补了自干交联不足的缺陷,可以用在各类金属防护和装饰。
特点:由于此类体系分子中含有油,对颜料的润湿性好,漆膜具有优异的光泽和丰满度,成本底。
      
各种树脂水性化及其应用状况
水性饱和聚酯树脂
此类树脂亦是通过成盐机理水性化,应用在高档氨基烤漆及卷材涂料
特点:该类树脂特点漆膜具有极佳的硬度和加工性能,优异的耐侯性和防腐性能,这类产品现已批量生产,在氨基烤漆(静电喷涂)和卷材涂料上均有应用
各种树脂水性化及其应用状况
水性饱和聚酯树脂
应用情况和性能图表:

各种树脂水性化及其应用状况
水性环氧树脂
其水性化方式有三种:外加乳化剂、利用胺固化剂乳化环氧主体树脂,在环氧分子上引入亲水基团。国外的此类树脂几年前就在国内推广,但在干燥时间和最终性能上还有差距。最近几年国内有几家专业生产水性环氧的企业,在双组分环氧防腐涂料应用已经具有相当的规模。 

国内涂料市场水性化进程 
防腐涂料
国内工业涂料行业水性化比较早的是一些轻防腐涂料,如汽车底盘(车桥、车架、水箱、油箱等)和钢结构等行业,在这些行业已经有了近十年的应用,包括喷涂和浸涂,这些行业的水性化已经相当普遍,技术也日趋成熟。应用的涂料主要是采用水性醇酸和环氧酯树脂,这主要是由于该类水性树脂中含有较多极性基团,使其在防腐方面表现出更优异的性能。


国内涂料市场水性化进程 
装饰性涂料
早期的水性涂料光泽和丰满度跟溶剂型产品相差较多,水性涂料更多应用在底涂上,随着水性树脂技术和涂料应用技术的不断完善,一些厂家生产水性装饰涂料已经接近或达到溶剂型涂料水平。

国内涂料市场水性化进程 
汽车面漆涂料等高档涂料的水性化
汽车涂装的水性化是从底漆开始的,现国内汽车底涂的水性化已很普遍。在面漆的涂装方面,欧美等发达国家早已有成熟生产线在应用。这一类涂料树脂主要由一些大型涂料企业在做专项开发。 
水性树脂开发市场面临的问题 
水性涂料经过近十多年的发展,虽然从树脂技术到涂料应用和施工的技术都有很大进步,水性涂料的市场份额也在不断增加,但跟发达国家比,跟日益增强的环保意识比,其占整个工业涂料行业的比例还是相对较少,当然这里有很多方面的原因,这里只从技术角度阐述一下开发市场需要解决的问题:

水性树脂开发市场面临的问题 
树脂应用技术服务问题
由于水性涂料配方设计较溶剂型配方复杂,为防止涂料配方工程师由于树脂使用方法和配方设计问题,对水性树脂和水性涂料的否定,树脂生产厂家必须对水性树脂的涂料应用技术投入一定的精力,细致、全面指导涂料厂家开发出更多更好的水性涂料。

水性树脂开发市场面临的问题
施工技术服务问题
水性涂料的施工参数与溶剂型涂料比亦有很大差距,所以涂料厂家往往需要更多施工方面的服务,尽量克服水性涂料在施工过程中易出现的问题如流挂问题、瀑泡问题等。

结束语
随着水性技术的不断进步,生产设备及工艺的不断完善及人们意识的改变,可以预测在不久的将来水性涂料的市场一定会有很大的增长。

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