水性醇酸树脂 涂料工业面临的问题和发展趋势我国涂料的研究及应用

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1、水性醇酸树脂涂料的研究与应用还具有良好的耐腐蚀性、耐候性、附着力、干燥性、耐水性等，大大降低了VOC的含量，符合环保要求，因此水性醇酸树脂涂料具有良好的发展前景。词：醇酸树脂，水性研究，具体应用水溶性醇酸树脂涂料研究与应用葛亚辉，罗杰*（中南林业科技大学，材料科学与工程学院，湖南长沙410004)Abs

2、道：水溶性醇酸树脂不仅具有醇树脂的优点，而且具有良好的耐腐蚀性、耐候性、附着力、干燥性、耐水性，大大降低了VOC的含量，符合环保要求，因此水溶性醇酸树脂涂料具有良好的发展前景。关键词：醇酸树脂，水性，应用研究涂料

3、民用经济各领域不可缺少的配套材料，广泛用于各种建筑、各种工业产品和通用工具，以及码头、海洋石油钻井平台、电力等各种钢铁设施的装饰和防护。输变电 铁塔防腐等 随着科学技术的发展，涂料的功能和应用领域也在逐步完善和扩大，涂料的消费水平也成为衡量经济发展水平的重要指标一个国家。1 涂料行业面临的问题及发展趋势 我国涂料总产量已位居世界前列，在产量、品种、质量、产品技术装备水平。但是，随着人们环保意识的不断增强以及我国加入WTO后国外企业的大量涌入，现有的民族涂料行业面临着前所未有的挑战，如何减少涂料生产和使用带来的污染，尤其是空气污染。涂料造成的空气污染主要由挥发性有机化合物 (VOC) 引起，包括大气氧化能力和酸度的变化（导致酸雨），以及可能的光化学烟雾 现有的国家涂料行业面临着前所未有的挑战，如何减少涂料生产和使用带来的污染，尤其是大气污染。涂料造成的空气污染主要由挥发性有机化合物 (VOC) 引起，包括大气氧化能力和酸度的变化（导致酸雨），以及可能的光化学烟雾 现有的国家涂料行业面临着前所未有的挑战，如何减少涂料生产和使用带来的污染，尤其是大气污染。涂料造成的空气污染主要由挥发性有机化合物 (VOC) 引起，包括大气氧化能力和酸度的变化（导致酸雨），以及可能的光化学烟雾

4、雾状碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化物、羟基化合物、有机酸和有机过氧化物等。涂料加工生产过程中释放的VOC总量仅次于汽车尾气，占20%- 25%的VOC污染，大部分发生在城镇等人居环境中。因此，严肃地说，减少和控制涂料中VOCs的释放是保护环境的必要措施。西方发达国家对VOCs的防治起步较早。美国早在1966年就制定并实施了著名的加州RULE66法规；1977年，美国环境保护署（EPA）进一步制定了空气净化法案CAA（CLEARAIRACT，CAA）并提出了VOC排放标准；CAA 做了进一步的限定和修改。欧洲国家也制定了严格的VOC排放标准，其中最具代表性的就是德国的《空气净化法》。1980年代以来，我国也陆续制定了一些年轮。

5、保护规定。环保压力正在影响全球涂料行业，因此，开发和推广低VOC甚至零VOC环保涂料是大势所趋。环保涂料是指水性涂料、高固含量涂料、粉末涂料和辐射固化涂料。据统计，1998年美国涂料总产量达到650万吨，占世界总量的25%。同时，环保涂料的市场份额也逐年增加。1999年水性涂料市场占有率高达61.1%。但我国传统溶剂型涂料仍占55.5%，与发达国家差距较大。2 水性涂料的优缺点 水性涂料大致分为水溶性、乳胶和水分散性三大类。由于水无毒、无味、不易燃且价格便宜，因此将水引入涂料可以降低生产成本。VOC含量大大降低，因此水性涂料发展迅速。然而，正是由于水的引入，出现了一系列新问题，如水的蒸发潜热很大，需要提高温度来加速干燥，水的挥发速度受制于相对湿度 不易燃且价格便宜水性醇酸树脂，将水引入涂料可以降低生产成本。VOC含量大大降低，因此水性涂料发展迅速。然而，正是由于水的引入，出现了一系列新问题，如水的蒸发潜热很大，需要提高温度来加速干燥，水的挥发速度受制于相对湿度 不易燃且价格便宜，将水引入涂料可以降低生产成本。VOC含量大大降低，因此水性涂料发展迅速。然而，正是由于水的引入，出现了一系列新问题，如水的蒸发潜热很大，需要提高温度来加速干燥，水的挥发速度受制于相对湿度

6、影响很大；水的表面张力很大，对颜料的分散和涂料的涂装产生不利影响；水性涂​​料应用于金属基材时，水的高导电性可能导致基材腐蚀等。为解决上述问题，涂料中常采用加入助溶剂、表面活性剂、还原剂等助剂的方法，这些助剂的加入必然带来一定的负面影响。总之，水性涂料的配方远比溶剂型涂料复杂，也存在一些不足。但由于能大幅度降低VOC含量，顺应环保潮流，能满足多种场合的性能要求，我们有理由相信水性涂料涂料是涂料发展的一大趋势。3 醇酸树脂的性能和干燥机理醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯和聚酯树脂是制备水性涂料的主要基材，其中醇酸树脂是发展最早、规模最大的合成树脂。高性能水性醇酸树脂涂料的开发，对于厂家来说，产品改造的投入和周期更容易接受 其中醇酸树脂是最发达、最早、规模最大的合成树脂。高性能水性醇酸树脂涂料的开发，对于厂家来说，产品改造的投入和周期更容易接受 其中醇酸树脂是最发达、最早、规模最大的合成树脂。高性能水性醇酸树脂涂料的开发，对于厂家来说，产品改造的投入和周期更容易接受

7、服从。醇酸树脂的另一个优点是它基本上不依赖石油产品。石油作为重要的战略物资，其价格和供应受国际形势影响较大，而现阶段我国石油消费很大程度上依赖进口，因此醇酸树脂具有得天独厚的价格优势。此外，醇酸树脂的成分和性能可以在很宽的范围内调整，只有不同的多元醇和多元酸才能得到不同性能的树脂；醇酸官能度比的变化可以控制支化度，树脂原料中羧基或羟基之间的碳原子数可以调节树脂的柔韧性等。这些特性无疑使醇酸树脂可以应用于更多领域。醇酸树脂的氧化干燥可分为诱导期、引发期和交联期三个阶段。在诱导期，空气中的氧在涂膜中迁移溶解，然后扩散到树脂或干性油的不饱和双键上。此时的干燥速度由氧气的扩散速度控制。如果醇酸树脂中含有酚类、醌类等抗氧化剂等杂质，则会对醇酸树脂的固化反应产生不利影响。然后扩散到树脂或干性油的不饱和双键上。此时的干燥速度由氧气的扩散速度控制。如果醇酸树脂中含有酚类、醌类等抗氧化剂等杂质，则会对醇酸树脂的固化反应产生不利影响。然后扩散到树脂或干性油的不饱和双键上。此时的干燥速度由氧气的扩散速度控制。如果醇酸树脂中含有酚类、醌类等抗氧化剂等杂质，则会对醇酸树脂的固化反应产生不利影响。

8、应该有一个延迟，即更长的诱导期。在起始期间与顺式双键相邻。碳原子迅速形成氢过氧化物，同时引起顺式双键异构化生成反式双键或共轭双键。醇酸树脂的引发期一般持续约6小时。交联期间水性醇酸树脂，在干燥剂的作用下，过氧化物分解，形成交联结构。该反应包括共轭不饱和双键和附近脂肪酸上可能的不饱和双键聚合。一些双键（反式双键）被氧化成环氧化合物，环氧化合物会发生交联反应或进一步氧化导致不饱和脂肪酸链断裂，导致一些小分子挥发性产物，如醛、酮等。封端化合物与先前形成的酯进一步反应或酯交换，剩下的将是涂膜的亲水位点。在整个固化过程中，多个反应同时发生。另外，醇酸树脂的种类和催干剂的配方不同，反应类型也不同，干燥的工艺和速度也会不同，对最终的薄膜性能影响很大。4 水性 另外，醇酸树脂的种类和催干剂的配方不同，反应类型也不同，干燥的工艺和速度也会不同，对最终的薄膜性能影响很大。4 水性 另外，醇酸树脂的种类和催干剂的配方不同，反应类型也不同，干燥的工艺和速度也会不同，对最终的薄膜性能影响很大。4 水性

9、醇酸树脂涂料的应用4.1铁路车辆随着国民经济建设的发展，铁路客运量也显着增加。铁路客车提速和客车更新换代，极大地满足了旅客对缩短出行时间、乘坐舒适、视觉美观的要求。其中，铁路客车的高性能防护涂料起着非常重要的作用。根据保护和装饰要求，年新乘用车用漆量5000吨以上；与此同时，铁路货车对油漆的要求也越来越高。近20年来，铁路车辆用涂料和涂料发生了几次变化，涂料的档次和涂料的技术水平有了很大的提高。涂料品种中的底漆由酚醛、醇酸红或磁化铁防锈漆改为环氧酯磷酸锌或铬酸锌底漆，腻子由酯胶、膏状腻子逐步改为环氧酯或不饱和聚酯腻子，面漆为用丙烯酸改性醇酸树脂和脂肪族聚氨酯代替最常见的醇酸涂料。曹立安等人研制出水溶性厚浆醇酸树脂涂料，产品已被 腻子逐渐由酯胶和膏状腻子改为环氧酯或不饱和聚酯腻子，面漆由丙烯酸改性醇酸和脂肪族聚氨酯代替大多数常见的醇酸漆。曹立安等人研制出水溶性厚浆醇酸树脂涂料，产品已被 腻子逐渐由酯胶和膏状腻子改为环氧酯或不饱和聚酯腻子，面漆由丙烯酸改性醇酸和脂肪族聚氨酯代替大多数常见的醇酸漆。曹立安等人研制出水溶性厚浆醇酸树脂涂料，产品已被

10、先后通过铁道部四方车辆研究所、国家油漆质量监督检验中心、铁道部产品质量监督检验中心的检测，表现出优异的物理性能和机械性能、耐腐蚀性和耐候性。4.2汽车行业汽车涂料是使用最多的工业涂料类型，在发达国家的汽车工业中处于主导地位，一般占涂料总产量的15%~20%，因此其对汽车行业的影响涂料行业具有举足轻重的作用。未来对汽车涂料的要求是：（1)环保效果好；（2)商品竞争力；（3)成膜性能好；（< @4)设备投资低。汽车车身涂料是汽车涂料的主要代表，一般由底漆、中间漆和面漆三层或底漆和面漆两层组成。底漆就是底漆。用于国外生产的汽车底漆。主要漆基为各种改性环氧树脂、醇酸树脂及部分优质水溶性树脂。4.3船舶工业船舶涂料发展的大方向是省力、高效、低毒、安全、无污染、用于国外生产的汽车底漆。主要漆基为各种改性环氧树脂、醇酸树脂及部分优质水溶性树脂。4.3船舶工业船舶涂料发展的大方向是省力、高效、低毒、安全、无污染、用于国外生产的汽车底漆。主要漆基为各种改性环氧树脂、醇酸树脂及部分优质水溶性树脂。4.3船舶工业船舶涂料发展的大方向是省力、高效、低毒、安全、无污染、

11、功能化和工程化的节省和泛化。目前，水线以上的船体漆主要为醇酸漆，此外还有氯化橡胶、有机硅改性醇酸、聚氨酯改性醇酸、丙烯酸改性醇酸等，其中93%的船体漆为醇酸树脂和氯化橡胶，而美国海军主要使用有机硅改性醇酸树脂。苯乙烯改性醇酸树脂涂料具有三大特点，即附着力强、耐水性好、干燥速度快。由于其耐水性，一直是我国内河海洋涂料的首选产品。它的防潮和防腐性能还用于军工和炮弹储存。5 结语 只有大力发展具有自主知识产权的高性能涂料，才能赶超世界先进水平，使我国不仅成为涂料生产大国，而且成为涂料研发强国。水性醇酸树脂继承了醇酸树脂的优点，可以通过改性获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性、附着力、干燥性等，同时水性涂料大大降低了VOC含量并且符合环保。要求，所以水性醇酸涂料 水性醇酸树脂继承了醇酸树脂的优点，可以通过改性获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性、附着力、干燥性等，同时水性涂料大大降低了VOC含量并且符合环保。要求，所以水性醇酸涂料 水性醇酸树脂继承了醇酸树脂的优点，可以通过改性获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性、附着力、干燥性等，同时水性涂料大大降低了VOC含量并且符合环保。要求，所以水性醇酸涂料

12、 是一个很有前途的品种。随着水性醇酸树脂涂料研究的逐步深入，必将推动环保涂料的应用，进而推动整个环保产业的发展。参考文献：[1]赵金邦．21世纪世界涂料技术的发展[J]. 中国漆。2001-03 [2] 严福安，关文超．短油水性醇酸树脂的合成研究[J]. 中国漆。2003-01 [3] 曹立安，王继生．提高水溶性醇酸乳香漆的耐腐蚀性能[J]. 中国科学院上海冶金研究所材料物理与化学（专业）博士论文2000 [4]涂层技术编委。涂装工艺（上下）[M]．化学工业出版社 1997 [5] 姜洪敏，袁莽龙．水性醇酸树脂的合成与性能[J]. 涂料工业, 2004, (3): 13-17 [6] 耀宗. 现代水性涂料[M]. 中国石油化工出版社, 2003.