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水性涂料耐水性不好,怎么破?

浏览:97 发表时间:2020-07-28 11:19:57 来源:全球涂料圈

     水性涂料以水性聚合物作为成膜物质,不仅减少了VOC的排放量,且具有安全、无火灾隐患,可在潮湿环境中施工,清洗方便等优点。虽然水性涂料在环保等性能上优于传统溶剂型涂料,但也存在着易结皮、不耐水等缺点。


     涂料的耐水性是指漆膜对水的作用的抵抗能力。漆膜耐水性的好坏与树脂中所含的极性基团、颜料中的水溶性盐、漆膜中的各种添加剂等因素有关,也受被涂物的表面处理及漆膜的干燥条件等因素影响。当漆膜浸在水中或者在湿度非常大的环境下,需要抵抗水或者水汽对它的侵蚀作用(包括溶解、腐蚀等)。当漆膜不能抵挡水的侵蚀时,会出现发白、失光、起泡、脱落等现象。


     漆膜受水的影响主要包含两个方面:一是漆膜吸水性强,易回潮(或者干燥慢,不容易完全干燥)的情况。二是漆膜易与水发生物理或者化学作用,如含有易水解的醚键或者酯键等。漆膜吸水是具有普遍性,一般漆膜吸水有三种情况。


     1、化学亲和:漆膜中亲水基团通过阳离子配位或氢键作用使得水分子吸附在极性基团表面,从而使得物质表现为一定的吸水性。涂料成膜后一般以化学吸附为主。


     2、毛细作用:常见于多孔物质的吸水现象,是一种物理吸附。如漆膜干燥时没有完全封闭的脱气通道。


     3、渗透作用:如果漆膜中存在电解质,会产生渗透压,使得漆膜外部的水有向内部渗透的倾向。


那么如何提高漆膜耐水性呢?

     1、选择耐水性好的树脂和固化剂。耐水性好的树脂分散液有以下指标:较高的羟值、尽量低的酸值、较高的玻璃化温度、较高的分子量、较窄的分子量分布、尽量少的极性单体、带脲环胺类等能增强湿附着力的单体等。选择固化剂时,使用异氰酸酯固化剂。HDI脂肪族异氰酸酯三聚体最为常用,以前一般用聚醚链端改性,但是成膜后依然残留在漆膜中的聚链段对使得漆膜的耐水性大大降低;可以选择磺酸盐改性的HDI,用氨水做助剂,漆膜干燥后,氨水挥发,少量的磺酸基团对耐水性的降低远远小于聚醚改性的HDI。


       2、尽量降低颜填量或选择疏水性好的粉料。有明显亲水溶胀的硅酸盐填料要慎用,如蒙脱土、高岭土。对于滑石粉、沉淀硫酸钡类的填料,选择进行疏水处理较好的;对于有机色浆一定要注意其化学结构,带电性以及使用的表面活性剂;漆膜疏水性还可以通过添加纳米材料获得,特别是纳米硅氧化合物。


       3、减少配方中“亲水结构”(亲水基团)的含量。受到环保的影响,降低涂料中VOC的排放,现在水性涂料中的成膜助剂等沸点较高,挥发太慢的助剂在漆膜水完全干燥后,还会长时间残留在漆膜中,降低漆膜的耐水性。


       4、增加漆膜交联密度和固化反应完全程度。选择羟值高端树脂分散体、适当的助剂,保证漆膜固化后具有较高的交联密度。当然,助剂的添加要适量,过多也会降低耐水性。


       5、降低漆膜的表面张力。漆膜的表面张力降低后,会具有一定的疏水性,可以利用硅氧烷类流平剂等进行实现。


       以上几种方式来提高水性涂料的耐水性是比较有效的。但是,我国气候条件多样,南方湿热多雨,北方冰霜期长,满足水性防腐蚀涂料施工的良好气候条件的时间窗口确实不多,这会限制了水性涂料的推广应用。另外,水性涂料与目前应用的溶剂型、高固体份和无溶剂涂料相比,还存在着厚涂性差、无法应用在一些苛刻的腐蚀环境中等不足。从长远来看,各类涂料中挥发性有机化学物的排放对PM2.5的贡献以及对环境的危害,决定着水性涂料是未来涂料工业的发展方向,水性涂料各项性能的提高已经成为重点的研究内容。



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