一种新型水性气雾漆的研制

data-full-width-responsive="true"> 一种新型水性气雾漆的研制□ 陈炳耀1,3，杨高产1，梁银齐2,3，陈绮文2(1广东三和化工科技有限公司，广东中山 528429；2佛山夫田涂料化工有限公司，广东佛山 528325；3中山市阜和化工科技有限公司，广东中山 528434）0 前 言目前国内外广泛使用的气雾漆，主要采用溶剂型树脂作为成膜物质，料液含有大量的有机溶剂，如：苯、二甲苯、丙酮等，这些挥发性有机化合物在成膜过程中挥发到环境中，不但危害施工人员还会挥发到大气中而造成环境的污染和资源的浪费。随着人类对环境保护意识的增强，世界各国纷纷出台相应的环境保护法规来限制涂料中挥发性有机化合物的排放，开发环境友好型的水性气雾漆的工作迫在眉睫。在气雾漆中，溶剂型气雾漆以其施工方便、操作简单而被广泛地应用。可是水性气雾漆因涉及多方面的技术因素而相对滞后，有必要对这一领域加强技术投入和全面推进强化。本文通过对抛射剂、树脂、水性气雾漆稳定性的影响因素、料气比、助剂等进行探讨，结合气雾剂产品特点和设计的要求，研制出一种新型水性气雾漆，各项性能指标可与溶剂型气雾漆相媲美，可替代溶剂型气雾漆，具有一定的市场和推广价值。1 试验部分11 主要原材料水溶性丙烯酸树脂；X-405，上海献捷化工科技；Tech-504S，上海泰格聚合物技术；EFKA-5071、EFKA-4010，荷兰埃夫卡；BYK-034，毕克；840S，德国迪高；Nopco8034L、SN-154，科宁；ATC701，中山市康顿精细化工。12 仪器与设备SFJ-400砂磨、分散、搅拌多用机，上海现代环境工程技术；盐雾试验机，中宝检测仪器设备；刮板细度计，上海现代环境工程技术。13 水性气雾漆色浆的制备将分散树脂和分散剂搅拌均匀后加入颜料，高速分散均匀后砂磨至细度合格，配方见表1。表1 水性气雾漆色浆基础配方14 水性气雾漆漆料的调制与稳定性测试在600 r/min的转速下，依配方将树脂、水、助剂加入分散釜中，边分散边加入色浆，进行调色，待色相合格后，分散30 min，制成漆料；将漆料过滤，按一定的料气比，进行灌装成气雾漆，配方见表2。表2 水性气雾漆漆料基础配方测定制备好漆料的细度，再将此漆料装入带刻度的试管中，用玻璃纸封盖，存放于试管架中静置3 h后，记录清液层的高度，重新测定漆料的细度。分层的程度用相对沉降率K表示，K=h/H，其中，h为清液层高度，H为漆料总高度。15 水性气雾漆性能测试依据BB/T 0047-2007、GB/T 14449-2008进行检测，结果见表3。2 结果与讨论21 抛射剂的选择常温常压下二甲醚为无色、具有轻微醚香味的气体，在压力下为液体；且常温下二甲醚具有惰性,不易自动氧化；无腐蚀性,无致癌性[1]。作为抛射剂二甲醚具有以下优点:①压力适宜；②低毒性，毒性明显低于丙烷等烷烃；③在大气中的寿命与丙烷、丁烷相同；④对极性和非极性物质的高度溶解性，使二甲醚在气雾剂的配方中兼有溶剂的作用；⑤水溶性,可以改变和简化气雾剂的配方；⑥与不燃性物质混合能够获得不燃性物质，这一独特的性质可使二甲醚得到更广泛和安全的应用。二甲醚作为抛射剂，对金属无腐蚀、易液化，特别是水溶性和醇溶性均较好,使其作为气雾剂具有推进剂和溶剂的双重功能[2]。气雾漆的料液体系与二甲醚的相容性好，使得内容物在喷出时抛射剂和料液能够均匀持续地喷出，在抛射剂汽化时将料液充分雾化。22 树脂的选择在气雾漆中一般选用丙烯酸树脂作为成膜物质，一方面其品种多、性能各异，无论在直接分散溶解或合成高分子乳液时均能表现出优良的性能；另一方面由它制备的气雾漆具有光泽高、丰满度好、耐腐蚀性好、户外曝晒耐候性好、涂膜不易分解或变黄、使用温度范围宽的特点。水性树脂影响和支配着水性气雾漆涂膜层的光泽、附着力、耐磨性、抗水性、柔韧性及干燥性能，起到保护基材的作用。基于水性树脂的结构和性能，被涂覆基材的种类和使用环境以及性价比等因素的考虑，本试验选用4种不同结构类型的水性丙烯酸树脂，在满足气雾漆要求的前提下，以涂膜性能为评价标准，进行配方初筛。结果如表4所示。从表4可以看出，有树脂C制备而成的气雾漆，涂膜综合性能优良。这是因为水性丙烯酸树脂本身一般均含有COOH、OH、NH2等亲水基团，使其具有良好的附着力、耐蚀抗渗和良好的物理性能，但也存在耐水性、耐冲击性差等缺陷。针对这些缺陷，可通过化学改性的方法对其进行接枝改性，增加了功能性官能团，提高气雾漆的耐候性、耐腐蚀性和耐水性等。树脂C就是经过接枝改性，具有很好的成膜性能与流平性能。树脂成膜时通过助溶剂的挥发和功能性官能团，分子间的范德华引力和化学键作用增大，分子间不易滑移，分子间形成了物理、化学交联点，分子链相互缠绕形成巨型网状空间结构，使得交联固化程度良好，从而具有附着牢度高、耐腐蚀性好、耐水性好、干燥迅速、耐机械摩擦等性能。