探究水性樹脂的現(xiàn)狀與未來【干貨】
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發(fā)布日期：2021-06-02
水性樹脂是水性涂料主體成分，體系中補充加入顏料及填料和有關助劑，便可形成水性涂料。水性樹脂是指以水為介質的聚合物體系，分為水溶性樹脂、水性散型樹脂和水乳型樹脂。其中，水溶性樹脂為聚合物分子鏈經(jīng)親水基團(或適當?shù)乃灾鷦?實現(xiàn)樹脂在溶液中呈分子級分散，樹脂多呈透明狀。
水性樹脂與水溶性聚合物區(qū)分
樹脂和聚合物在概念上基本沒有嚴格區(qū)分，可以互相替代。應用領域中，聚合物的應用范圍較寬，可以包括用于塑料、彈性體、纖維、涂料及膠黏劑等一切用單體聚合而成的高分子化合物，包括樹脂。
樹脂應用范圍相對小，來源可以分為天然樹脂和合成樹脂。合成樹脂是指含帶官能團基團單體經(jīng)聚合反應(加聚或縮聚)制成玻璃化溫度相比較高聚合物，可以用于涂料、膠黏劑、織物涂層劑、皮革上光劑、油墨黏結料及灌封料等方面的材料使用。
常用水性樹脂：水性酚醛樹脂、水性氨基樹脂、水性醇酸樹脂、水性聚酯樹脂、水性丙稀酸樹脂、水性環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯、水性含硅、氟樹脂、水性光固化樹脂及水性超支化樹脂等，主要用于涂料、膠黏劑等各類涂層成膜材料。
水性樹脂的優(yōu)缺點以及改善
水性樹脂以水做為溶劑，具有的優(yōu)點，如下：1)、來源廣泛、簡單易得成本低、加工過程無火災危險、替代了苯類等有機溶劑的毒性揮發(fā)物危害；2)、施工產(chǎn)地以及工具清洗更方便、經(jīng)濟成本更低；3)、施工工藝更簡單，效率更高，水性涂料采用電沉積涂裝，使涂漆工作自動化，效率高于通常采用的噴、刷、淋及浸等施工方法且被涂工件經(jīng)除油、除銹及磷化等處理后，不待完全干燥即可進行下一步操作；4)、電沉積法涂出的涂膜質量好，沒有厚邊、流掛等弊病，工件的棱角、邊緣部位基本上厚薄一致，狹縫、焊接部位亦能均勻上漆。
水性樹脂的缺點：1)、水蒸發(fā)所需要的蒸發(fā)熱高、漆膜干燥時間長；2)、對水敏感基材，如：木材、紙張等工業(yè)制品方面，水性漆的應用受到限制；3)、水性樹脂中，羧酸型樹脂常需要中和至微堿性(PH為7.5-8.5)。此堿性條件下，樹脂中含有的酯基易水解降解，導致樹脂體系破壞以及涂膜性能變壞；4)、水性樹脂存在親水基團和低分子量，因此，耐酸堿性、耐腐蝕性能較差；5)、涂裝工藝對基材表面處理要求高。
水性樹脂改進與完善：1)、符合“四E”原則 (經(jīng)濟、環(huán)保、高效及性能卓越)：環(huán)境保護法以及VOC(Volatile Organic Compound，揮發(fā)性有機化合物)限制排放。水性樹脂要注重結合水性化和高性能兩個目標結合起來，既不能走“先污染，后治理”的老路，也不能“只重環(huán)保，而輕性能”的錯誤。2)、水性樹脂改進和提高，高性能、廣用途的多元雜合產(chǎn)品的開發(fā)。
水性樹脂的發(fā)展方向
隨著環(huán)境政策以及民眾對環(huán)保的要求，水性樹脂發(fā)展及其迅速，相關文章和專利成倍增長。水性樹脂的發(fā)展趨勢涵蓋：單一結構聚合物向多元聚合物發(fā)展，形成功能更為復雜的共聚物，如：二元共聚(或復合)、三元共聚(或雜合)，甚至四元或五元共聚。
二元共聚包括：丙烯酸-醇酸樹脂，丙烯酸-環(huán)氧樹脂，丙烯酸-聚氨酯樹脂，丙烯酸-含硅樹脂，丙烯酸-含氟樹脂等；三元共聚包括：丙烯酸-環(huán)氧-聚氨酯，丙烯酸-環(huán)氧-含硅，丙烯酸-環(huán)氧-含氟等；四元共聚包括：丙烯酸-環(huán)氧-聚氨酯-含硅（含氟）樹脂。
多元共聚形成的水性樹脂體系，單體組分通過聚合形成共聚（接枝、嵌斷）化合物，甚至含含有一定各自單體均聚物，體系非常復雜復合體系。通過改變合成樹脂配方以及加工工藝，形成協(xié)同效應，揚長避短，得到性能最佳的雜合水性樹脂，可以滿足不同領域、不同環(huán)境、不同施工條件使用要求。
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