水性脂環氧液涂料制備要注意啥
時間:2006-04-20
水性也即不含VOC及HAPS(高空污染溶劑)的涂料，可由液態脂環族環氧樹脂和窄聚合度分布的己內酯多元醇制得，這類涂料可用傳統設備進行施工并有可能替代粉末涂料。哪么水性脂環氧液體涂料制備有哪些注意點？專家日前作了專門介紹。
使用傳統的液體涂料噴涂設備，可避免一條新的粉末涂料線所必需的基本設備投資，經過改性這些涂料可用水稀釋，也可用水性涂料用纖維素增稠劑增稠。與傳統的雙酚A的二縮水甘油醚樹脂比較，脂環族環氧有以下幾方面的區別：為脂肪族主鏈，與酸反應迅速，但與胺/酰胺類環氧常用固化劑基本上不發生反應，不含氯，粘度為350厘泊而雙酚A的二縮水甘油醚樹脂為11000厘泊，同時它還具有優良的耐候性。低粘度脂環族環氧在陽離子UV涂料中的應用已有了顯著的增長，關于這類不含“va”的100%固體涂料的配制及性能已有許多報導，而它在熱固化涂料中的應用卻少有詳盡的文獻。從原理上講陽離子UV涂料的配方技術訣竅也可用于熱固化體系，但兩者也有不同如UV涂料一般不用噴涂施工，因而施工粘度可比噴涂熱固化涂料高，在烘烤型陽離子涂料中水可作為VOC的稀釋劑。
己內酯多元醇是已用于溶劑型涂料的有效活性稀釋劑并能加快陽離子UV涂料的固化，在陽離子UV涂料中此類多元醇的羥基既能加速固化，同時導致了對濕度有一定的固化敏感性。在熱固化涂料中由于烘爐內的濕度較低、濕氣并不抑制固化。多元醇的存在增加了對水的容忍量，因而在由脂環族環氧和多元醇組成的涂料配方中水可作為無VOC的稀釋劑，這類涂料實際上是用水稀釋的高固體有機涂料。用水稀釋有兩方面的優點：無VOC時粘度低，可用常見的、眾所周知的水性漆用措施來達到防流掛及流變控制。由于配方中各組份與水只有部分混溶性因而所能吸收的水量是有限度的，應注意避免加入過多的水導致相分離。
纖維素類增稠劑在水性涂料中能有效控制流掛，但它在100%固體、水稀釋的脂環族環氧涂料中是否有效還不清楚。早期的工作表明水稀釋的100%固體環氧在用Brookfield粘度計測定時有觸變現象。對各種增稠劑進行的考察表明，纖維素類增稠劑給予了最佳的綜合性能。當加熱到40～60℃時用噴槍施工可得到最佳漆膜外觀，低的施工溫度使固化漆膜產生較多的桔皮。專家介紹說，粉末涂料主要的優點是涂著效率高，高涂著效率主要是通過對粉末的回收來達到的，要想與粉末涂料相當則此類液體涂料需要某種途徑來回收飛漆。由于這里所說的涂料配方中不含有機溶劑回收要容易得多，通過測定電導率在必要時可用水來使回收過程中所損失的水份很容易地進行調節，與粉末涂料所需相對較高的烘烤溫度相比，此類涂料所需的烘烤溫度較低可節約能源。另一項正在進行評定的方案是用“Unicarb”法對無水的環氧、多元醇和顏料組成配方產物進行噴涂施工，“Uni carb”法的使用比起粉末涂料來涂著效率要高，如不需要無VOC的涂料只在上述配方中簡單加入溶劑即可。
關于配方注意點，專家說，對于陽離子固化由于堿會終止固化，因此所有的添加劑和流變控制劑都必須不含堿性物，堿性顏料和胺處理過的顏料會抑制固化。堿性若丹明顏料也會抑制陽離子固化，堿性顏料和助劑在陽離子固化涂料中不能使用，固化依賴于催化劑FC-520中少量胺封閉劑的揮發，如果漆膜太厚或烘爐不通風則胺不能完全從漆膜中脫出而抑制固化。粘度隨著多元醇支化度的增加而增大:二元醇比三元或四元醇所得漆的粘度要低，與二元醇合用時需增加環氧量(R值大)可得到硬的漆膜，高的環氧用量可提高防腐性，催化劑量的增加會加快固化速度但也會降低防腐性，環氧與羥基的摩爾比R對固化速度有顯著的影響。
總之，脂環族環氧與己內酯多元醇可配制低粘度甚至無VOC的涂料，該涂料可用水稀釋至噴涂粘度，纖維素增稠劑能給予水稀釋的100%固體的環氧與多元醇涂料以有效的防流掛性，體系的固化速度由以下幾個變量決定:環氧與羥基的摩爾比，多元醇和環氧的官能度，催化劑的用量和固化溫度，配方可很容易用于制備色漆，由于此類涂料為陽離子固化故堿性顏料和底材會抑制固化。
