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抗紫外线、抗黄变

简述影响水性涂膜耐水性的因素及改善水性涂膜耐水性的方法


       涂料的耐水性是指漆膜对水的破坏作用的抵抗能力。漆膜耐水性的好坏与成膜树脂中所含的极性基团、颜料中的水溶性盐、涂膜中的各种添加剂等因素有关,也与被涂物的表面处理、涂膜的干燥条件等因素有关。以下探讨下如何改善水性涂料的耐水性。

       首先,水性树脂的合成和结构影响水性涂料的耐水性。水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂乳液聚合时用的表面活性剂都具有两亲结构。聚合完成后这些表面活性剂仍然存留在乳液中,成膜后残留在漆膜内。表面活性剂遇水后亲水基与水作用,促使水在漆膜中更多地渗透、扩散和迁移,增大了吸水率。现今已可采用无皂聚合法制备树脂乳液,此方法合成的乳液耐水性有显著提高。

       不同乳液或水分散体吸水率有很大差别,其主要由聚合物的结构决定。聚合物分子中的亲水结构及合成时所用的亲水单体,对漆膜的吸水率和耐水性有极大的影响。(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、马来酸酐、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸等亲水单体,可以改善聚合物在水中的分散性,有利于乳液或水分散体的形成和稳定,同时又带来成膜后漆膜吸水率升高,耐水性下降等缺点。聚氨酯结构中有聚乙二醇链段时吸水率会增大;而有聚酯结构的聚氨酯水解降解的可能性大,耐水性会受影响。乳液合成时引入氟碳单体或有机硅化合物可提高漆膜的耐水性,并随着氟碳和硅化合物的含量增多而耐水性增加。

       其次可通过添加外交联剂使成膜形成交联,交联能显著提高漆膜的耐水性。同一种水性涂料通过添加外交联剂交联后,无论用的是异氰酸酯固化剂交联,氮丙啶交联,还是环氧化合物交联,都可以降低成膜的吸水率。

       除以上两种途径之外,还可通过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,减少或降低水汽对漆膜的浸润。蜡乳液和蜡粉可有效增大漆膜的界面接触角;某些疏水添加剂也有很好的效果,可以产生类似荷叶效应的结果。这种疏水效应是由于疏水添加剂在漆膜表面有规则地聚集产生的,疏水剂的迁移会使荷叶效应消失,加入疏水剂的漆膜经多次擦洗后疏水效果也逐渐减弱。反应型树脂添加剂可以有效延长漆膜的疏水效果,如反应型防涂鸦有机硅添加剂BETTERSOL 6221就属于此类产品。

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