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綠色環保水性漆的基本概述
- 2019-01-08-

隨著我國經濟建設的高速發展,環境污染問題受到人們越來越多的重視。自2015年下半年開始,全國各省市陸續出臺文件,對工業企業開征揮發性有機物(VOCs)排放費,作為VOCs排放大戶的包裝印刷企業成為重點治理對象。因此,推進環保無污染的水性油墨的商業化應用也成為必然趨勢。

環保水性漆的組成

環保水性漆是以水為分散介質的涂料,主要由顏料、水性樹脂、助劑、水等部分組成。水性漆是當前涂料行業為環保水性漆之一,與溶劑型油漆相比,其優勢主要為氣味小,VOCs排放低,溶劑殘留低,在建筑內外墻上應用更安全等。


1、環保水性漆連接料

樹脂連接料為涂料在涂刷基材上提供牢度,同時也起著分散顏料的作用,對環保水性漆性能起決定性作用。水性樹脂由于具有低毒、不易燃、不含VOCs等特點而受到越來越多的研究和關注。水性樹脂按其在水中的分散狀態可以分為水溶性樹脂、水溶膠樹脂(堿溶性樹脂)和水分散樹脂(乳液型樹脂)。


表一  水性樹脂分類

(1)水溶性樹脂

水溶性樹脂可分為天然樹脂、改性天然樹脂和合成樹脂。目前在涂料中應用比較多的水溶性樹脂有改性松香、纖維素酯以及聚丙烯酸等。大多數水溶性樹脂具有價格便宜、制作工藝簡單、體系穩定、光澤度高等優點,但由于這些高分子樹脂在水中完全溶解,會使體系粘度過高,影響噴涂質量,同時水溶性樹脂成膜后仍具有吸水性,其抗水性也很差。

(2)水溶膠樹脂

水溶膠樹脂也叫作堿溶性樹脂,這類樹脂的高分子鏈上具有一定量酸性基團,這些基團在堿性條件下酸性基團被中和生成具有水溶能力的高分子鹽,從而形成能在水中均勻分散的水溶膠。這種樹脂光澤度和透明性比水溶性樹脂稍差,但抗水性更好。且樹脂粘度和成膜性更適宜印刷。目前市場上應用比較廣泛的水性聚氨酯和水性丙烯酸樹脂都可作為環保水性漆的連接料使用。

(3)水分散樹脂

水分散樹脂是指通過乳液聚合形成能均勻分散于水中的樹脂,呈乳白色不透明狀,其顆粒大于水溶膠。由于乳液型樹脂的分子量較大,其具有較好的力學性能、干燥性、耐水性、耐腐蝕性。由于其親水性較差,需要加入大量乳化劑,由其作為連接料制作的油墨配方也較復雜。目前市場上水性丙烯酸乳液體系的乳膠漆在家裝基材上應用廣泛。

耐水性差、在塑料基材上附著力不佳仍制約著水性漆的廣泛應用。針對這些問題,人們開發出水性復配乳液。復配乳液是以親水性高分子低聚物為表面活性劑,與憎水的高分子單體進行乳液聚合而得。這種復合高分子樹脂既能均勻分散于水相中,又增強了抗水性能。例如,用丙烯酸改性水性聚氨酯制備的水性油墨,能大大改善油墨的干燥性、抗水性等。

2、顏料

顏料決定著水性油墨的色相和色濃度。一般除了黑色、白色、茶色及金屬顏料,大多數都為有機顏料。由于環保水性漆的樹脂大多為堿溶性的,所以選用顏料時,須使用能耐堿性的顏料。但是,環保水性漆中顏料的分布密度較溶劑型油墨要大,而水的表面張力及極性都與溶劑差別大,使得顏料分散較為困難,直接影響到油墨的穩定性、粘度和pH值等。通過添加表面活性劑可增加樹脂和水對顏料的潤濕性能,從而提高油墨的光澤度和分散穩定性。隨著水性環保油墨的不斷發展,開發色澤艷麗、穩定性好、安全性高的顏料仍是今后的研究方向。

3、助劑

助劑對環保水性漆起著改善性能的作用。目前常用的水性助劑有潤濕分散劑、消泡劑、流平劑、pH值穩定劑、防腐劑等。

潤濕分散劑:潤濕分散劑能降低顏料與水性樹脂乳液的界面張力,提高顏料的分散均勻性和穩定性,同時也能提高水性漆的光澤度和遮蓋力。

消泡劑:與溶劑水性漆相比,水性漆在噴涂過程中會產生大量氣泡,影響印刷質量。消泡劑能降低涂料的界面張力,抑制氣泡的產生。消泡劑可以在噴涂過程中根據情況添加。目前常用的消泡劑有有機硅類和聚醚類。近來人們開發出的有機硅-聚醚復配消泡劑,消泡效果更佳。

pH值穩定劑:pH值穩定劑起調節涂料pH值的作用。當pH值過高時,堿性太強,涂料的粘度降低,耐水性能變差;當pH值過低時,涂料的粘度升高,干燥速度加快,會造成臟版、起泡等缺陷。一般涂料的pH值在8~9.5為宜,常用氨水、乙醇胺來調節。

防腐劑:水性涂料在存儲時很容易引起細菌滋生,導致油墨發霉變質。添加防腐劑能有效抑制油墨的變質,延長保質期。

隨著我國涂料行業在安全、環保方面投入越來越多的精力。助劑作為水性涂料重要組成部分,也不斷朝著安全、無毒、低價方面不斷發展。

環保一直是近年來的主旋律,尤其是在今年實施新環境保護法以后,這個聲調被提的越來越高,儼然如維塔斯的海豚音一般,高的讓人不敢想象。

當然這樣的結果自然是給很多行業和企業帶來了很多問題,當然這也包括了如今問題很大的涂料行業。新環保法的實施必然會導致傳統油漆行業的大幅度升級轉型,面對這場無法阻止的“綠色革命”,水性漆的發展已經快速提速,有專家斷言,在未來的5--8年,水性漆將會大規模替代傳統油漆,國內行業市場50%的份額都會寫著水性漆。

對于工業用漆而言,環保水性漆的發展無疑也是一個巨大的進步,工業水性漆不僅僅可以節省溶劑的開支,而且因為工業水性漆并沒有令人嗆鼻的氣味,所以在施工的時候,工作人員可以更方便的刷涂,即使在晾干的時間段,也不會給周圍的環境帶來影響,從而消除了現在施工現場讓人無法忍受的油漆味。

其實環保不僅僅是一個人的問題,他是需要我們每個人都來努力去做的,拯救環境再不只是針對工廠和企業的整頓,而是我們所有人的思想上的一個提高,所以為了我們的生活環境和健康,我們盡可能的選擇綠色環保水性漆來做我們平時的漆。

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