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水性乳液在防腐涂料中有什么應用?

2021-09-14

水性乳液在防腐涂料中有什么應用?

乳液合成過程簡單,成本相對較低,而且大部分乳液是以水為分散介質的,配成涂料后VOC揮發分少,相較氣味大毒性高的油性涂料而言較為環保,對環境和施工人員的傷害較小。在實際應用中,還可根據需要按不同條件合成不同用途的水性乳液。近年來,隨著防腐涂料的廣泛應用,市場上出現了許多以水性乳液為成膜物質的防腐涂料。但較油性樹脂而言,一般水性乳液還存在著許多的缺點:如涂膜致密性差、水蒸汽和氧的透過率高、最低成膜溫度偏高、流變性較難調節、成膜物中離子數較多等,這都影響著乳液在強腐蝕性環境下的使用。

01苯乙烯-丙烯酸酯乳液


苯乙烯-丙烯酸酯乳液常被稱作苯丙乳液,是一種用苯乙烯改性的丙烯酸酯系共聚物乳液。由于共聚物中引入了苯乙烯鏈段,可提高涂膜的耐水、耐堿性、硬度、抗污性和抗粉化性。用苯丙乳液配制的涂料與填料粘結強度高,具有良好的保光性、保色性和戶外耐久性。而且苯乙烯價格較甲基丙烯酸酯類便宜,故苯丙乳液成本要較純丙乳液低。


02純丙烯酸酯類


此類乳液主要是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸或甲基丙烯酸經乳液聚合制成。通過改變單體的比例,可以很方便地調節乳液聚合物的成膜溫度和硬度。由于聚合過程中采用內增塑劑,不用外加增塑劑,故涂膜性能不隨時間而發生變化,同時具有較好的施工性能。目前,純丙乳液聚合已由傳統的單相聚合發展為多種新技術聚合,如自交聯型、無皂聚合型、單相/多相嵌段型、核/殼型、光固化型等,為漆膜提供了更好的性能。


03聚氨酯-丙烯酸酯共聚乳液


水性聚氨酯乳液成膜溫度低,有很好的抗黏性、耐磨性和耐化學品性等優點,但成本較高,而且對顏料分散性差,耐候性也不令人滿意;而丙烯酸酯類乳液雖耐寒性差、耐溶劑性及耐磨性略顯不足,但其耐候性好,對顏料和底材具有良好的潤濕性。若將兩者結合到一起則可克服上述缺點,可賦予涂膜良好的性能。如80年代末即有人利用核-殼乳液聚合技術,將丙烯酸酯接枝到聚氨酯主鏈上,合成了新型水性聚氨酯-丙烯酸酯共聚樹脂,其理化性能超過兩種樹脂簡單的共混。


04醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳液


此類乳液又稱醋丙乳液,由于共聚物鏈上引入了20%~30%的丙烯酸酯,從而提高了涂膜耐水、耐堿、耐候、耐光、耐老化及和填料的結合力等性能。這類乳液同樣無需加成膜助劑,而是依靠自身的丙烯酸高級脂肪醇酯進行內增塑,故其在使用過程中不會發生由于助劑的揮發而導致涂膜性質的變化。另外,還可以通過改變聚合物乳液合成工藝,制得不同結構形態的乳膠粒,可顯著提高涂膜性能。


05有機-無機復合乳液


聚合物乳液涂膜有許多優點,但其硬度較低、耐擦洗性差、耐溶劑性差,而且有些乳液價格較高。但一些無機涂料,如硅溶膠,無毒、無味、耐久性好且價格便宜。若將兩者復合使用,通過有機吸附層,在有機和無機組分之間形成化學鍵或靠靜電作用而結合起來,這樣制得的乳液可使二者性能相互補充。目前已投放市場的硅溶膠-聚丙烯酸酯復合乳液,綜合性能良好,對各種基材粘結強度高,涂膜力學性能好。

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