水性聚氨酯樹脂的生產(chǎn)和應(yīng)用狀況
現(xiàn)在隨著人類生存環(huán)境的惡化，減少環(huán)境污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的問題。各國(guó)關(guān)于環(huán)境保護(hù)方面的法律法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格。在涂料行業(yè),不論在生產(chǎn)還是應(yīng)用上都存在污染問題。推廣使用水性涂料是解決這一問題的最佳途徑之一,水性聚氨酯樹脂作為水性涂料的主要原材料，其水性化的進(jìn)程更是決定了水性涂料的發(fā)展速度。
水性樹脂開發(fā)市場(chǎng)面臨的問題
一、樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢(shì)
原材料上漲：這幾年，原油價(jià)格攀升已經(jīng)使得溶劑型涂料企業(yè)的生產(chǎn)成本不斷增加，越來(lái)越接近水性漆的成本，有的甚至超過水性涂料的成本，且目前這種趨勢(shì)仍在持續(xù)，越來(lái)越多的制漆企業(yè)開始采用水性聚氨酯樹脂產(chǎn)品。
環(huán)保和安全性：溶劑型產(chǎn)品存在著環(huán)保和安全性問題，有毒、有害、易燃、易爆、危害健康，污染環(huán)境，易引起火災(zāi)等，而水性產(chǎn)品則不存在以上問題。
國(guó)情：目前中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，需求旺盛，加上的低廉的勞動(dòng)力成本，吸引了大量世界級(jí)的企業(yè)來(lái)華投資建廠，被譽(yù)為世界加工廠。出口產(chǎn)品的環(huán)保要求給水性漆的應(yīng)用創(chuàng)造了平臺(tái)。
水性聚氨酯樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢(shì)
國(guó)際形勢(shì)：在歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，水性樹脂的比例要高于溶劑型，工業(yè)涂料而且水性比例越來(lái)越大。國(guó)內(nèi)目前是以溶劑型為主，在工業(yè)涂料上，水性工業(yè)涂料還只占11%左右。發(fā)達(dá)國(guó)家的今天就是我們國(guó)家發(fā)展的方向，所以水性涂料是必然要成為涂料主角的。
涂裝設(shè)備的發(fā)展：國(guó)內(nèi)涂裝設(shè)備廠已具備了適合各種水性漆涂裝方式的設(shè)備，很多在原有的溶劑型設(shè)備稍做改動(dòng)即可。水性涂料的涂裝設(shè)備越來(lái)越普及，很多用漆廠家在設(shè)計(jì)新的涂裝設(shè)備時(shí)，基本上都考慮到對(duì)水性涂料的適用性。
樹脂水性化是涂料發(fā)展的必然趨勢(shì)
技術(shù)進(jìn)步給水性樹脂的發(fā)展提供保證，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家水性涂料已經(jīng)很普及，其水性化技術(shù)已經(jīng)比較成熟，國(guó)內(nèi)水性樹脂的起步較晚，但最近幾年發(fā)展較快，經(jīng)過近幾年的積累，與國(guó)外的技術(shù)差距也在不斷縮短。
二、各種樹脂水性化及其應(yīng)用狀況
水性丙烯酸樹脂：
依據(jù)水性化方式不同分為乳液聚合丙烯酸樹脂和溶液聚合樹脂，這類水性樹脂是目前水性樹脂中產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的一類樹脂
乳液聚合：利用乳化劑的乳化作用，在水中引發(fā)聚合的高分子乳液，主要應(yīng)用在內(nèi)外墻漆，木器漆、塑膠漆和其它工業(yè)防腐漆及面漆，如卷材涂料等。
應(yīng)用特點(diǎn)：抗流掛性好，干燥快，光澤、豐滿度差，施工易產(chǎn)生氣泡。
溶液聚合：在溶劑中引發(fā)聚合成高分子聚合物。通過在分子中引入大量親水單體中和成鹽后分散于水中，主要用來(lái)制作氨基烤漆，也有一些自干品種應(yīng)用在木器和紙張上光等。
應(yīng)用特點(diǎn)：透明水溶性溶液，水稀釋黏度不易下降施工固含底
水性醇酸和環(huán)氧酯樹脂
關(guān)于這類樹脂的技術(shù)情況，本次研討會(huì)另有專題講座，這里主要談一下其特點(diǎn)及應(yīng)用情況，按自干體系和烘烤體系分別介紹。
自干體系：水性防腐涂料中已有廣泛應(yīng)用，如在汽車底盤、鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)成熟。，
特點(diǎn)：跟溶劑型對(duì)比干燥較慢，由于中和劑的阻聚作用使氧化交聯(lián)并不是很有效。目前國(guó)內(nèi)自干醇酸和環(huán)氧酯應(yīng)用很多都是在80-100℃烘烤。
烘烤體系：此類樹脂用于烘烤涂料，彌補(bǔ)了自干交聯(lián)不足的缺陷，可以用在各類金屬防護(hù)和裝飾。
特點(diǎn)：由于此類體系分子中含有油，對(duì)顏料的潤(rùn)濕性好，漆膜具有優(yōu)異的光澤和豐滿度，成本底。
水性飽和聚酯樹脂
此類樹脂亦是通過成鹽機(jī)理水性化，應(yīng)用在高檔氨基烤漆及卷材涂料
特點(diǎn)：該類樹脂特點(diǎn)漆膜具有極佳的硬度和加工性能，優(yōu)異的耐侯性和防腐性能，這類產(chǎn)品現(xiàn)已批量生產(chǎn)，在氨基烤漆（靜電噴涂）和卷材涂料上均有應(yīng)用
水性環(huán)氧樹脂
其水性化方式有三種：外加乳化劑、利用胺固化劑乳化環(huán)氧主體樹脂，在環(huán)氧分子上引入親水基團(tuán)。國(guó)外的此類樹脂幾年前就在國(guó)內(nèi)推廣，但在干燥時(shí)間和最終性能上還有差距。最近幾年國(guó)內(nèi)有幾家專業(yè)生產(chǎn)水性環(huán)氧的企業(yè)，在雙組分環(huán)氧防腐涂料應(yīng)用已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。
國(guó)內(nèi)涂料市場(chǎng)水性化進(jìn)程
防腐涂料
國(guó)內(nèi)工業(yè)涂料行業(yè)水性化比較早的是一些輕防腐涂料，如汽車底盤（車橋、車架、水箱、油箱等）和鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)，在這些行業(yè)已經(jīng)有了近十年的應(yīng)用，包括噴涂和浸涂，這些行業(yè)的水性化已經(jīng)相當(dāng)普遍，技術(shù)也日趨成熟。應(yīng)用的涂料主要是采用水性醇酸和環(huán)氧酯樹脂，這主要是由于該類水性樹脂中含有較多極性基團(tuán)，使其在防腐方面表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能。
裝飾性涂料
早期的水性涂料光澤和豐滿度跟溶劑型產(chǎn)品相差較多，水性涂料更多應(yīng)用在底涂上，隨著水性樹脂技術(shù)和涂料應(yīng)用技術(shù)的不斷完善，一些廠家生產(chǎn)水性裝飾涂料已經(jīng)接近或達(dá)到溶劑型涂料水平。
汽車面漆涂料等高檔涂料的水性化
汽車涂裝的水性化是從底漆開始的，現(xiàn)國(guó)內(nèi)汽車底涂的水性化已很普遍。在面漆的涂裝方面，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家早已有成熟生產(chǎn)線在應(yīng)用。這一類涂料樹脂主要由一些大型涂料企業(yè)在做專項(xiàng)開發(fā)。
水性樹脂開發(fā)市場(chǎng)面臨的問題
水性涂料經(jīng)過近十多年的發(fā)展，雖然從樹脂技術(shù)到涂料應(yīng)用和施工的技術(shù)都有很大進(jìn)步，水性涂料的市場(chǎng)份額也在不斷增加，但跟發(fā)達(dá)國(guó)家比，跟日益增強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)比，其占整個(gè)工業(yè)涂料行業(yè)的比例還是相對(duì)較少，當(dāng)然這里有很多方面的原因，這里只從技術(shù)角度闡述一下開發(fā)市場(chǎng)需要解決的問題：
樹脂應(yīng)用技術(shù)服務(wù)問題
由于水性涂料配方設(shè)計(jì)較溶劑型配方復(fù)雜，為防止涂料配方工程師由于樹脂使用方法和配方設(shè)計(jì)問題，對(duì)水性樹脂和水性涂料的否定，樹脂生產(chǎn)廠家必須對(duì)水性樹脂的涂料應(yīng)用技術(shù)投入一定的精力，細(xì)致、全面指導(dǎo)涂料廠家開發(fā)出更多更好的水性涂料。
施工技術(shù)服務(wù)問題
水性涂料的施工參數(shù)與溶劑型涂料比亦有很大差距，所以涂料廠家往往需要更多施工方面的服務(wù)，盡量克服水性涂料在施工過程中易出現(xiàn)的問題如流掛問題、瀑泡問題等。
隨著水性技術(shù)的不斷進(jìn)步，生產(chǎn)設(shè)備及工藝的不斷完善及人們意識(shí)的改變，可以預(yù)測(cè)在不久的將來(lái)水性涂料的市場(chǎng)一定會(huì)有很大的增長(zhǎng)。
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