如何改善水性涂料的耐水性
漆膜耐水性的好壞與成膜樹脂中所含的極性基團、顏料中的水溶性鹽、涂膜中的各種添加劑等因素有關,也與被涂物的表面處理、涂膜的干燥條件等因素有關。以下探討下如何改善水性涂料的耐水性。
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一、水性樹脂的合成和結構影響水性涂料的耐水性。水性聚氨酯、水性丙烯酸樹脂乳液聚合時用的表面活性劑都具有兩親結構。
聚合完成后這些表面活性劑仍然存留在乳液中,成膜后殘留在漆膜內。表面活性劑遇水后親水基與水作用,促使水在漆膜中更多地滲透、擴散和遷移,增大了吸水率?,F今已可采用無皂聚合法制備樹脂乳液,此方法合成的乳液耐水性有顯著提高。
? ? ?不同乳液或水分散體吸水率有很大差別,其主要由聚合物的結構決定。聚合物分子中的親水結構及合成時所用的親水單體,對漆膜的吸水率和耐水性有極大的影響。(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、馬來酸酐、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸等親水單體,可以改善聚合物在水中的分散性,有利于乳液或水分散體的形成和穩定,同時又帶來成膜后漆膜吸水率升高,耐水性下降等缺點。
聚氨酯結構中有聚乙二醇鏈段時吸水率會增大;而有聚酯結構的聚氨酯水解降解的可能性大,耐水性會受影響。乳液合成時引入氟碳單體或有機硅化合物可提高漆膜的耐水性,并隨著氟碳和硅化合物的含量增多而耐水性增加。
? ? ? ?二、可通過添加外交聯劑使成膜形成交聯,交聯能顯著提高漆膜的耐水性。同一種水性涂料通過添加外交聯劑交聯后,無論用的是異氰酸酯固化劑交聯,氮丙啶交聯,還是環氧化合物交聯,都可以降低成膜的吸水率。
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?三、還可通過物理方法改善漆膜的耐水性,如涂料配方中添加憎水性化合物可以改善漆膜的疏水性,減少或降低水汽對漆膜的浸潤。
蠟乳液和蠟粉可有效增大漆膜的界面接觸角;某些疏水添加劑也有很好的效果,可以產生類似荷葉效應的結果。這種疏水效應是由于疏水添加劑在漆膜表面有規則地聚集產生的,疏水劑的遷移會使荷葉效應消失,加入疏水劑的漆膜經多次擦洗后疏水效果也逐漸減弱。反應型樹脂添加劑可以有效延長漆膜的疏水效果,如反應型防涂鴉有機硅添加劑就屬于此類產品。
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補充:提高涂膜耐性水的途徑
?選擇耐水性好的樹脂和固化劑;
?盡量降低顏填量或選擇疏水性好的粉料;
?減少配方中“親水結構”(親水基團)的含量;
?增加涂膜交聯密度和固化反應完全程度;
?降低涂膜的表面張力;
ps.前三項是固本,后兩項為防守?
如何提高涂膜耐水性,分開來說:
第一要提高涂膜的前期耐水性,顯然短的干燥時間是保證前期耐水性的重要條件;對于長期耐水性則需要降低涂膜對水的親和能力或提高涂膜對水的隔離能力。
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