如何改善水性涂料的耐水性
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。
一、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。
二、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。
三、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就属于此类产品。
补充:提高涂膜耐性水的途径
»选择耐水性好的树脂和固化剂;
»尽量降低颜填量或选择疏水性好的粉料;
»减少配方中“亲水结构”(亲水基团)的含量;
»增加涂膜交联密度和固化反应完全程度;
»降低涂膜的表面张力;
ps.前三项是固本,后两项为防守
如何提高涂膜耐水性,分开来说:
**要提高涂膜的前期耐水性,显然短的干燥时间是保证前期耐水性的重要条件;对于长期耐水性则需要降低涂膜对水的亲和能力或提高涂膜对水的隔离能力。
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