Page 30 - 涂层与防护2019-01

何炎华，等：水性气雾漆的应用研究

性气雾漆中有较好的适用性： 二甲醚不但价格低廉、
1 实验部分 来源易得、安全低毒、而且其具有弱极性在水中有一
定的溶解能力；二氧化碳价格较高；液化石油气主要
1.1 实验原料
成分是饱和的小分子烷烃，属非极性在水中溶解能力
乙醇（EtOH）:北京化工厂；异丙醇（IPA）：济南正 差与水性漆相互排斥且比二甲醚更易燃易爆。 因此二
康化工有限公司；正丁醇（NBA）、异丁醇（IBA）：济南 甲醚是水性气雾漆抛射剂的首选。
驰远化工；乙二醇丁醚（BCS）：广州市西陆化工有限公
2.2 水性树脂的选择
司；丙二醇甲醚（PM）：广州市东业化工有限公司；二丙
二醇丁醚（DPNB）、二乙二醇丁醚醋酸酯（DBG）：长鸿 水性气雾漆成膜物质的选择至关重要，水性树脂
化工；乙酸乙酯（EAC）、醋酸丁酯（BAC）：江阴市英利 与二甲醚抛射剂的相容性是首要解决的问题。 因为水
化工有限公司；二甲醚（DME）：合肥顺之源化工有限 性树脂与溶剂型树脂不同，它除了或线型或体型的高
公司；水溶性丙烯酸树脂（KR112）、环氧改性丙烯酸分 聚物结构外， 还含有许多亲水基团如-COOH、-OH、-
散体（3EA40W）、非离子型丙烯酸乳液（WA201A）、阴 NH 2 等，这些基团可助于提高树脂的水溶性，使其成为
离 子 型 丙 烯 酸 乳 液 （2AA0438W）、 聚 氨 酯 分 散 体 水性树脂， 但由于其亲水基团过于暴露容易与 DME
（3UD410W）:、 水 性 醇 酸 树 脂 （3AK25B）、 分 散 剂 形成强有力的氢键或范德华力， 致使它们具有反应
（WD07）:同德化工有限公司；润湿剂（Tego280）、消泡 性，严重可致树脂胶化结块失去喷射能力 。如图 1，实
[3]
剂 （Tego810）、 流 平 剂 （Tego410）、 二 甲 基 乙 醇 胺 验选取了不同的水性树脂， 如水溶性丙烯酸树脂、丙
（DMEA）：巴斯夫；钛白粉（902）：杜邦。 以上均为工业 烯酸乳液、丙烯酸分散体、水性醇酸树脂和聚氨酯分
级。 纯水（H 2O）：分析纯，自制。 散体分别灌入 DME 进行相容性测试。 结果表明，只有

丙烯酸类尚具研究价值，醇酸树脂和聚氨酯分散体灌
1.2 实验仪器与设备
气后立即胶化；醇酸是由不饱和脂肪酸和多元醇反应
铅笔硬度计、多功能分散机、NDJ-1 旋转黏度计、 而得， 该聚合物中仍含有较多的-COOH 和-OH 可与
电热鼓风干燥箱、温湿计、三角度光泽仪、膜厚仪、电 二甲醚反应；而聚氨酯含有较为活泼的-NHCOO-亚胺
子天平、智能除湿仪、纯水机、涂-4 黏度计、细度计。 键。 另外实验结果表明：非离子型树脂比阴离子型的
与 DME 的相容性更好。 离子型树脂一般是生产最后
1.3 实验测试标准
阶段加入相反电荷的小分子化合物进行中和，但是难
附着力 GB/T 9286-1998、 铅笔硬度 GB/T 6739- 免仍带有电荷易与外添加物有电荷相互作用；不同类
1996、 漆膜厚度 GB/T 1764-79、 漆膜耐水性测定法 型的水性丙烯酸树脂与 DME 的相容性也各不相同，
GB/T 1733-93、 黏 度 GB/T 9269-1988 和 GB/T1723- 乳液型的灌气后容易发生絮状沉淀甚至结块，适用性
93、 稳定性 GB/T 6753.3-86、 漆膜光泽测定法 GB/T 不强， 这可能是因为乳液型的丙烯酸是核壳结构，核
1743-1979(89)。 内有相对分子质量大的高分子聚合物，整个核壳结构
粒径较大，不稳定性较强的原因；而分散体型粒径较
2 结果与讨论 乳液型小，能均匀地分散在整个体系中，稳定性较好；
水溶性丙烯酸树脂适合做水性气雾漆的成膜物，因为
2.1 抛射剂的选择
它与溶剂型丙烯酸十分相似，稀释性强可与大量的水
抛射剂是气雾漆的喷射动力来源，一般采用常压 混溶。 目前水性气雾漆是趋势，因二甲醚是易燃物，水
下沸点低于室温的液化气体。 气雾漆使用时摁下马口 性气雾漆含有水可以提高闪点，增加了马口铁片罐储
铁罐的阻塞阀门，瓶内液化气体在压力骤减的情况下 存和运输的安全性。 虽然水溶性丙烯酸在目前情况下
急剧气化并以雾状喷出，随之带动漆样喷射到目的位 是最为合适的， 但是它的气味比分散体或者乳液大，
置。 目前在溶剂型气雾漆领域中常用的抛射剂有二氧 以后随着树脂开发技术的提高和应用研究的不断深
[4]
化碳、液化石油气和二甲醚。 经测试所知，二甲醚在水 入，树脂也会朝着低 VOC 的方向发展 。

18 涂层技术 COATING TECHNOLOGY