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水性丙烯酸乳液涂料的改性及其功能化应用研究进展
发布日期:2018年05月08日
导读:树脂是涂料中的相当主要成分和基础。2016年开始岩壁水漆重点开发水性树脂领域,以“水性防腐新改革”为己任,致力于成为水性工业漆及水性木器漆等涂料行业的全方面服务商和解决方案提供商。
一、水性丙烯酸树脂的改性
虽然水性丙烯酸涂料因其优异的性能而应用十分广大,但是其本身存在的问题也限制了它的发展,因此,通过改性改善它的有关性能,具有重要的现实意义。当前,水性丙烯酸树脂改性主要有环氧树脂改性、聚氨酯改性、有机硅改性、有机氟改性以及纳米改性等。

环氧树脂改性
环氧树脂含有环氧基团以及大量活性和极性基团,能够在多种类型的固化剂作用下发生交联固化,固化后的环氧树脂热稳定性、化学稳定性突出,力学性能优良,与基材附着力好,但是耐候性较差。用环氧树脂改性丙烯酸树脂,能够将二者的优点结合在一起,改性后的乳液既能具有环氧树脂的高强度、优异的防腐性以及良好的附着力,又能兼具丙烯酸树脂保光保色、耐老化性优异等优点,克服自身的缺.陷,从而扩大使用范围。

聚氨酯改性
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,具有良好的力学性能、耐油性和耐低温性,但是耐碱性较差。通过聚氨酯改性后的丙烯酸乳液,既保留了聚氨酯的高机械耐磨性、耐低温性,也具备丙烯酸树脂良好的户外耐候性及耐碱性。当前,聚氨酯改性丙烯酸树脂已在涂料、油墨等多领域广大应用。

有机硅改性
有机硅中含有烷氧基、羟基等活性基团,具有良好的疏水性、耐热性、耐玷污性和耐化学介质性等。用有机硅改性丙烯酸树脂,可有效改善丙烯酸树脂成膜后的热粘冷脆、质软、容易玷污等问题,因此大大扩大了丙烯酸树脂的应用范围。

有机氟改性
碳氟化合物的介电常数和损耗因子都很小,故而氟系涂料具备热稳定性、耐候性和耐化学性的优点。通过有机氟改性丙烯酸树脂,既能保留丙烯酸树脂耐碱性、保色保光性优良等特点,又能兼具有机氟涂料的优点。由于有机氟改性丙烯酸树脂综合性能优异,已成为当前国内外丙烯酸树脂改性领域研究的热点之一。

其他改性
目前,水性丙烯酸树脂也常用纳米二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、碳酸钙等纳米粒子改性,其中应用相当多的是纳米二氧化硅和纳米二氧化钛。纳米粒子能够有针对性地使水性丙烯酸的耐候性、耐老化性、耐洗擦性等得到提高。

二、功能化分类

水性丙烯酸树脂有许多优异的性能,并且配方比较灵活,改性研究也较为成熟,通过添加不同性能的颜填料或与功能性单体共聚等方式可配制成满足不同的功能化需要的水性丙烯酸涂料。水性丙烯酸涂料在防水、防火、防腐、海洋防污以及隔热保温涂料等功能方向上有着广大的应用。

水性丙烯酸防水涂料
渗漏是新老建筑都可能面对的问题,不仅造成住户直接的经济财产损失,而且会对住户的身体健康带来影响。水性丙烯酸涂料作为一种常见的防水材料,在屋顶、外墙、厨卫间等地方有广大的应用。

从水性丙烯酸防水涂料的研究现状分析可以看出,水性丙烯酸防水涂料的机械性能以及吸水率是研究的重点,在保持防水涂料良好的性能时附带其他功能性作用是研究的难点。

水性丙烯酸防火涂料
在材料表面涂刷防火涂料,能够降低材料表面的可燃性,阻滞火势的蔓延,从而提高材料的耐火效果。膨胀型丙烯酸防火涂料作为国内防火涂料的产品,在防火涂料中扮演着重要的角色。
水性丙烯酸防火涂料的研究现状表明,目前研究人员主要通过树脂改性、合理选用功能性阻燃颜填料等方式来研制性能良好的防火涂料。
   
水性丙烯酸防腐涂料
水性丙烯酸防腐涂料主要对基材起保护作用,涂覆于基材表面形成附着牢固的连续涂膜,从而使基材免受各种腐蚀介质侵蚀。水性丙烯酸防腐涂料一般在中、轻度防腐领域应用,根据在涂层体系中涂刷的位置分为底漆、中漆、面漆三种防腐涂料。

水性丙烯酸防腐涂料的研究日臻成熟,尽管目前市场占有率仍然较溶剂型防腐涂料小,但是增长率要比溶剂型防腐涂料高得多。目前水性丙烯酸防腐涂料的性能越来越优良,但是其本身仍然存在一些不足,如亲水性基团的残留导致耐水性较差、易闪蚀等。因此,今后研究重点应该是在着力解决上述问题的基础上,向着复合化、全面化、功能化方向发展。

水性丙烯酸海洋防污涂料
海洋生物附着在船舶底部,不仅使船舶燃油消耗加大,还会使金属腐蚀加剧,通过在船舶底部涂装海洋防污涂料,可有效、便捷、经济地减轻这种危害。

水性丙烯酸海洋防污涂料正向着无.毒自抛光、低表面能、功能性超疏水方向发展,利用新聚合技术、微相分离技术、微纳米技术、有机-无机杂化技术等新技术制备性能更加优异的水性丙烯酸树脂基体,水性丙烯酸海洋防污涂料才能出现革命性突破。

水性丙烯酸隔热保温涂料
随着人们生活水平的不断改善,人们日益增长的资源需求与有限的资源之间的矛盾越来越突出,节能减排已成为当今科学研究与技术开发的基本目标之一。水性丙烯酸隔热保温涂料是近年来快速发展起来的节能环保功能涂料,对降低综合工程造价、提高建筑物的耐久性具有显着的经济、环境和社会效益。

随着人们环保意识的增强和法律法规的完善,水性丙烯酸涂料在许多方面得到越来越多的应用。尽管水性丙烯酸涂料在一些性能上跟溶剂型丙烯酸涂料仍然存在差距,但是随着研究的一步步深入,水性丙烯酸涂料的性能将变得越来越好,从而适应功能应用的需要,未来水性丙烯酸涂料将会向着高性能、多功能方向发展。
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