探究水性樹(shù)脂的現(xiàn)狀與未來(lái)【干貨】
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發(fā)布日期：2021-06-02
水性樹(shù)脂是水性涂料主體成分，體系中補(bǔ)充加入顏料及填料和有關(guān)助劑，便可形成水性涂料。水性樹(shù)脂是指以水為介質(zhì)的聚合物體系，分為水溶性樹(shù)脂、水性散型樹(shù)脂和水乳型樹(shù)脂。其中，水溶性樹(shù)脂為聚合物分子鏈經(jīng)親水基團(tuán)(或適當(dāng)?shù)乃灾鷦?實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂在溶液中呈分子級(jí)分散，樹(shù)脂多呈透明狀。
水性樹(shù)脂與水溶性聚合物區(qū)分
樹(shù)脂和聚合物在概念上基本沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分，可以互相替代。應(yīng)用領(lǐng)域中，聚合物的應(yīng)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(shù)脂。
樹(shù)脂應(yīng)用范圍相對(duì)小，來(lái)源可以分為天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂。合成樹(shù)脂是指含帶官能團(tuán)基團(tuán)單體經(jīng)聚合反應(yīng)(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(jié)料及灌封料等方面的材料使用。
常用水性樹(shù)脂：水性酚醛樹(shù)脂、水性氨基樹(shù)脂、水性醇酸樹(shù)脂、水性聚酯樹(shù)脂、水性丙稀酸樹(shù)脂、水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性聚氨酯、水性含硅、氟樹(shù)脂、水性光固化樹(shù)脂及水性超支化樹(shù)脂等，主要用于涂料、膠黏劑等各類(lèi)涂層成膜材料。
水性樹(shù)脂的優(yōu)缺點(diǎn)以及改善
水性樹(shù)脂以水做為溶劑，具有的優(yōu)點(diǎn)，如下：1)、來(lái)源廣泛、簡(jiǎn)單易得成本低、加工過(guò)程無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)、替代了苯類(lèi)等有機(jī)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(jì)成本更低；3)、施工工藝更簡(jiǎn)單，效率更高，水性涂料采用電沉積涂裝，使涂漆工作自動(dòng)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(jìn)行下一步操作；4)、電沉積法涂出的涂膜質(zhì)量好，沒(méi)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(shù)脂的缺點(diǎn)：1)、水蒸發(fā)所需要的蒸發(fā)熱高、漆膜干燥時(shí)間長(zhǎng)；2)、對(duì)水敏感基材，如：木材、紙張等工業(yè)制品方面，水性漆的應(yīng)用受到限制；3)、水性樹(shù)脂中，羧酸型樹(shù)脂常需要中和至微堿性(PH為7.5-8.5)。此堿性條件下，樹(shù)脂中含有的酯基易水解降解，導(dǎo)致樹(shù)脂體系破壞以及涂膜性能變壞；4)、水性樹(shù)脂存在親水基團(tuán)和低分子量，因此，耐酸堿性、耐腐蝕性能較差；5)、涂裝工藝對(duì)基材表面處理要求高。
水性樹(shù)脂改進(jìn)與完善：1)、符合“四E”原則 (經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效及性能卓越)：環(huán)境保護(hù)法以及VOC(Volatile Organic Compound，揮發(fā)性有機(jī)化合物)限制排放。水性樹(shù)脂要注重結(jié)合水性化和高性能兩個(gè)目標(biāo)結(jié)合起來(lái)，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(cuò)誤。2)、水性樹(shù)脂改進(jìn)和提高，高性能、廣用途的多元雜合產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
水性樹(shù)脂的發(fā)展方向
隨著環(huán)境政策以及民眾對(duì)環(huán)保的要求，水性樹(shù)脂發(fā)展及其迅速，相關(guān)文章和專(zhuān)利成倍增長(zhǎng)。水性樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)涵蓋：?jiǎn)我唤Y(jié)構(gòu)聚合物向多元聚合物發(fā)展，形成功能更為復(fù)雜的共聚物，如：二元共聚(或復(fù)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(shù)脂，丙烯酸-環(huán)氧樹(shù)脂，丙烯酸-聚氨酯樹(shù)脂，丙烯酸-含硅樹(shù)脂，丙烯酸-含氟樹(shù)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(shù)脂。
多元共聚形成的水性樹(shù)脂體系，單體組分通過(guò)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(fù)雜復(fù)合體系。通過(guò)改變合成樹(shù)脂配方以及加工工藝，形成協(xié)同效應(yīng)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，得到性能最佳的雜合水性樹(shù)脂，可以滿(mǎn)足不同領(lǐng)域、不同環(huán)境、不同施工條件使用要求。
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