淺述水性醇酸樹脂和環氧酯樹脂的應用

相對于統治涂料世界近一個世紀的溶劑型涂料而言，水性涂料是我們涂料行業的一支新生力量，其誕生和發展主要是受到了人類對環境保護重要性的逐漸認知所驅動。自1966年美國加州頒布實施第一個揮發性有機化合物（VOC）法令以來，各國對嚴格控制VOC排放量、限制高VOC涂料產品的生產和使用的工作都已經提升到了法律法規的高度，水性涂料因其VOC含量極低而成為現代涂料工業發展的一個發展方向。

醇酸樹脂自1927年發明以來以其較低的成本和較好的性能得到了迅速發展，而環氧酯樹脂大量用于防銹漆中，它們在我國是涂料用樹脂最大兩個品種。所以將這兩種樹脂水性化的意義不言而喻。

 水性醇酸
醇酸樹脂最初是對多元醇和多元酸合成的聚酯樹脂做的改進，也就是在聚酯的成分中引入了脂肪酸，將此樹脂叫‘醇酸’，也就是由多元醇，多元酸以及脂肪酸合成的樹脂，叫醇酸樹脂。傳統的醇酸樹脂以二甲苯等溶劑來稀釋用在涂料工業中。那么，怎樣能使醇酸樹脂溶于水中，或者至少能夠分散到水中呢。這就需要在醇酸的分子鏈段中引入親水基團，例如-COOH，-OH，-NH2，醚鍵等。目前，水性醇酸樹脂大量采用的是引入羧基，然后用堿性的胺中和成鹽來達到分散到水中的目的。
  在性能方面也可以像溶劑型醇酸樹脂那樣用其它樹脂對其改性，比如水性氨基樹脂改性醇酸，水性丙烯酸改性醇酸等等。

水性環氧酯
環氧酯樹脂是將環氧樹脂用脂肪酸酯化，其酯化程度一般在50%以上，以達到干性的要求。正如醇酸樹脂一樣環氧酯水性化也是在其分子鏈中引入-COOH，然后用胺來中和達到水溶性和水分散性的。

水性醇酸和水性環氧酯樹脂的黏度特性

水性樹脂在使用過程中要用水稀釋，所以要考察它的水稀釋特性。一般溶劑型樹脂在用溶劑稀釋時，它的稀釋曲線是直線型的。水性樹脂在用水稀釋時稀釋曲線出現異常。主要表現為開始加水稀釋時，黏度降低，隨著水的繼續加入，黏度開始增加，增加到一定的值，又開始快速降低。所以在實際應用中要盡量越過稀釋峰，以避免稀釋過程中出現黏度異常，影響使用。

水性醇酸和水性環氧酯樹脂的應用

1  自干漆
用干性油生產的水性醇酸和環氧酯樹脂可作自干型和低溫烘烤型的涂料。廣泛用于各種裝飾用瓷漆和金屬防銹漆。比如我公司生產的水性丙烯酸改性環氧酯樹脂乳液E50和水稀釋性醇酸樹脂CS001，用于生產水性金屬防銹漆，在漆膜的基本性能和防銹性能上都較好。用在汽車的底盤，車橋，車架等部位的涂裝上，完全能達到要求。

2  烘烤漆
因為水性醇酸樹脂和環氧酯樹脂配方設計中往往留有羥基，而且有大量的羧基，它可以和氨基樹脂交聯作成烤漆，用于各種金屬面漆。其烘烤溫度一般在120℃以上。比如我公司生產的WA622與水性的氨基樹脂配合，可用來生產水性烘烤型的高光漆，性能可達到一般裝飾用高光漆的要求。另外水性環氧酯能夠用來作電泳漆。

水性醇酸樹脂和環氧酯樹脂制漆過程

磨漿
水性漆的制作過程同溶劑型漆相同，首先是顏填料的研磨。顏料的研磨可以用單顏料研磨或混合顏料的研磨。不論是那種研磨，首先需要加入樹脂，水，潤濕分散劑，消泡劑混合均勻后加入顏填料，分散一定時間后加珠子研磨。根據不同漆的要求，研磨到需要的細度。

調漆
為提高生產效率，研磨完的漿料中往往顏料的濃度很高，這時就需要按調漆配方補加其余的樹脂，交聯用的樹脂，各種助劑，溶劑，用水調整固含量，攪拌均勻后，用增稠劑調整黏度。

水性醇酸和水性環氧酯應用過程中存在的問題

水性醇酸和水性環氧酯和溶劑型漆比有許多優點，比如更環保，不燃不爆，施工工具可用水清洗等。但也存在一些急需解決的問題，主要表現在：
1，儲存穩定性問題。水性醇酸樹脂加水稀釋后，其中的酯鍵在水中容易水解，導致成漆不穩定。所以適合做工廠用的不需要長期儲存的工業漆，一些民用的零售漆，需要長期儲存，可能會出現問題。
2，因為水的蒸發潛熱較大，所以最終漆膜性能需要的較長時間。另外空氣濕度對水性漆的干性影響很大。在高濕度下，水的揮發速度極慢，甚至不揮發，所以自干漆盡量避免在高濕度下施工。
3，水的表面張力比溶劑大，所以制水性漆時一般需要加入水性助劑來調節，否則容易產生漆膜缺陷；另外漆膜較厚時高溫烘烤存在爆泡問題，需要借助高沸點溶劑來解決。

以上是許多水性漆存在的缺陷，也是涂料研究者需要和正在解決的問題。雖然水性樹脂和水性漆存在著一些缺陷問題，但在當今這種對環保要求越來越高的大環境下，他的優越性是不容忽視的。另外隨著助劑研究和樹脂的合成技術的不斷進步，水性涂料的問題也會隨著不斷進步。相信隨著涂料工作者的努力，水性漆一定會在涂料領域大放異彩。

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