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目前清华大学洪啸吟水性涂料的基础性问题

发布时间:2021-07-16 11:09:15 阅读: 来源:防爆泵厂家

清华大学洪啸吟:水性涂料的基础性问题

清华大学洪啸吟:水性涂料的基础性问题

2009年05月15日

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【中国涂料资讯】由中国涂料工业协会主办的第三届中国水性木器涂料发展研讨会13日在大岭山帝京酒店拉开帷幕。本次研讨会主要探讨水性木器涂料发展,探讨金融危机形势下中国水性木器涂料企业如何生存与发展,搭建上下游企业对话的平台,推进水性木器涂料发展的产业化进程。中国涂料工业协会秘书长岳望坤先生、中国家具协会副理事长陈宝光先生等行业协会领导出席会议并致辞,全国各地的近300名企业代表与大岭山镇本地150名家具企业代表共同参加了会议。

洪啸吟:谢谢给我这个机会,我从1985年回国以后和涂料界接触,刚开始是宣传涂料,后来把精力集中在环境友好型的涂料,最主要一个是UV,现在国家的UV发展很快,已经走出了国门,亚洲UV协会迁移到中国来。可是水性的发展还不尽如人意,刚才刘总说还是起步,在起步阶段需要大家的努力。

水性涂料有一个很遗憾的事情,回国的时候乳胶漆跟现在的水性涂料一样,都是起步阶段。很多人把乳胶漆前面的原料叫乳液,这是错误的意思。但是很多人宣传不是乳液是乳胶,乳胶变成乳胶漆,乳胶是通过单体做成乳液,经过聚合就不是乳液了,是乳胶了。但是因为我们的声音太小了,还是做了一个错误的决定,标准上把前面的原料叫成乳液。你们想乳业怎么加了水就变的乳胶了,但是这个错误无法挽回,在水性涂料同样也有很多错误,我在通过审查稿件,发现概念太糊涂了,将来概念糊涂不但是概念的问题,是影响发展的。因为水性涂料到一个拐角,你要往前发展,如果概念错了,做科研的人后面的方法就不对,到这个时候回过头来看看乳液的基本概念。

现在涂料面临两个大问题一个就是环境的污染,一个就是环境友好的涂料。溶剂对环境的污染也有很多错误概念,实际上所有的溶剂不管有毒无毒都是对环境污染的,但是有一类溶剂是对身体有直接伤害的,比如说苯,包括酒精都是污染大气的,所谓污染大气就叫VOC可能发生光化学反应的。产生臭氧的挥发性有机化合物。所有的有机溶剂最后会产生臭氧,臭氧多了就致癌。大气层一个臭氧层破坏了就致癌,一般的溶剂就是产生臭氧,可是这个臭氧是在地面上危害身体。不管是什么溶剂都是污染环境的。

水、二氧化碳、丙酮叫非VOC溶剂,现在有一部分的溶剂因为大家用得比较多,也没有反应,光化学反应也不厉害。水性涂料的优点就不讲了。水性涂料的问题我们讲一下,1)水的表面张力大,2)水的蒸发潜热,3)水的折光指数低,4)涂膜亲水性,5)水的挥发慢,6)受气压和气流的影响大。

水性涂料的类型有两种,一种是水溶性的,另外一种是水分散性的,水溶性的涂料几乎没有好涂料,看到水溶性的涂料你不能用。另外一种叫水分散性的,这才是真正的水性涂料,水分散性横截面增大时的有几类,一个叫乳液,把液体的环氧乳化了叫乳液。第二个叫乳胶;第三种是水可稀释型,现在叫的水溶性涂料就叫水可稀释型涂料,这两个概念是完全不一样的。刚才SimonJonas博士讲的非常清楚,现在的涂料是水分散性的涂料,大家要搞清楚。水分散是小颗粒,改性的时候要考虑粒子的特点,刚才SimonJonas讲了一些,我认为很有道理。

我认为乳胶是最重要的水性涂料,乳胶是通过乳液去合作的,先把单体变成乳液然后聚合变成乳胶。第二种树脂的乳化变成乳胶。

乳液聚合的特点:第一个分子量非常高,粘度低,含表面活性剂。粘度低可以直接施工,乳胶是固体能否成膜,固体是通过水分蒸发以后,两个粒子接近,由于毛细管力和表面张黎最后可形成连续的薄膜。这是一个条件,乳胶粒子必须要内容能够互相的穿透,必须在乳胶里加点成膜剂,使固体变得比较软,可以互相穿透。所以在乳胶里头是有溶剂,就是所谓的助成膜剂,助成膜按结构不同剂就是溶剂。

对助成末剂的要求,有挥发性但比水发挥慢,可溶解在胶粒中可容胀乳胶粒子,微溶于水,无毒。主要的作用是降低成膜温度,影响角膜性能。性质是降低胶粒的玻璃花温度,易发挥的增塑剂。

乳胶的特点是高搅拌的速度下粘度很低,如果是在禁止的情况下粘度很高,这是新的流体。你测乳胶的时候粘度是不容易冲突的,必须要放一段时间再测。大家讲乳胶的分子量很高但是粘度很低。乳胶分子量再高,粘度还是很小,因为乳胶是分散体。乳胶的粘度两部分组成,这里头没有一个分子量,为什么乳胶一搅就稀,不搅粘度就上来,因为乳胶是粒子,粒子上面是水。乳胶的粒子大小不一样,如果你做乳胶做得很细,同样的一个量从大跟着小的,外面包的水的量是不一样的,在公式里头把外面包的水,粒子越大粘度很稀,粒子越小粘度越大。这是乳胶不可避免的很大问题。表面张力低的液体自动向表面张力高的液体上铺展,加增稠剂一个是让水的粘度变大,因为是水很容易流掉,乳胶稍微有点变化粘度马上就上去了。大家有一个经验,乳胶一刷上去马上就干了,那是假干,因为粘度变大了。我加了增稠剂使粘度变大,渗在木材的水分减少。

自然界在油漆有一个规律,表面张力低的一定要向表面张力高的地方扩展。这个例子不举了,对于油性漆和乳胶漆有什么不一样呢?薄的地方蒸发很快,表面张力会变高,表面张力低的后的部分自动会流到低的地方去。但是乳胶不行,乳胶除了水分蒸发以外,粒子不动的,表面张力差。推动力要小,不容易流平。

另外乳胶漆是一个例子,颜料要少加。还有一种叫水可以稀释性涂料,也就是达到3、相对湿度:≤80%错误的称为水溶性的涂料,现在除了乳胶漆以外,除了水分散性的都是叫水可稀释性的。在丁醇里头先把单体加上去就聚合,聚合完以后加氨水中和,加氨水以后再加水稀释。乳液聚合酸60—60,用二级氨基乙醇中和。

来看看这个例子,希望大家注意,这些是可稀释性的,所水溶性树脂的变化,你加水粘度会下降,到一定程度粘度会升高的,再加水都上不来。这是10%的时候状态,如果你能显著提高灯具的铝及铝合金杯突试验机如何使用光照效力把酸的含量增加了,最后就没有突出的了。所以我们把管它叫水溶性。聚氨酯的水性化叫水分散体,这个名字没错,就是不要叫水溶性。

一般来说水可稀释性涂料与乳胶的比较,一般分子量低,成膜需要交联以提高分子量。像聚氨酯的水分山体分子量就很高。因为水性涂料的溶剂是混合溶剂,这个树脂是溶解在哪里呢?是溶剂在有机物里头,不溶剂在水里头。如果有机溶剂先挥发掉了,留下水这个膜就是乱七八糟的,不能成膜。必须让水先挥发掉,最后才是有机溶剂,因为有机溶剂是最好的挥发溶剂。这个也跟大气压、湿度有关系,水的挥发属于跟蒸汽压有关系,如果蒸汽压控制不合适,最后留下是水,这时候你的成膜肯定不好。如果是最后留下的是有机溶剂,比如说乳胶漆,水可以稀释的,会成膜很好,光泽、强度都很好。

今天会议的主题是解决水性木器涂料的问题,今天就开一个头,希望大家把观念转变出来,不要再叫水溶性涂料,知道水溶性涂料是一个分散体。我就讲到这里,谢谢大家!

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