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水性涂料的成长难题及主要性研究
2018-01-09 08:57:43编辑:谨如浏览次数:

水性(water borne)涂料被界说为“配方中的挥发性物质绝大部份是水的涂料”。在水性涂猜中,水的怪异物理特征和其遍及存在性决议了水性涂料的利用方式和科技开辟。跟着人们环保意识的不竭提高和环保律例的日益严酷,水性涂料将成为21世纪世界涂料市场的主角,今朝在我国也拥有庞大的市场。

1·成长水性涂料的主要性

从“水性”两个字上,我们并看不出这有什么主要意义,水对我们平常的糊口中已习以为常而习觉得常。这里之所以凸起水的主要性而常常不提或不重点说起涂猜中其它的成份是因为,在这种涂猜中“水”代替了或大部份代替了其他种类涂猜中厌恶的而常常是带来各种问题的“有机溶剂”。并且从现实工程应用的角度来看,涂料的机能在很大水平上是由溶剂的特征决议的。

水性涂料此刻愈来愈获得人们的存眷而获得了长足的前进。其科技前进的动力是对向大气中排放有机溶剂的限制,这也是粉末型涂料和高固含量涂料成长前进的动力地点。削减有机溶剂的挥发既有环保上的又有经济上的主要意义。最早的环保考虑始于美国,其最早起头拟定当局的律例约束有机溶剂如烯烃、芬芳化合物和支链酮等光敏性等挥发物。最早的律例是losangels郡在1966年7月拟定的“六六律例”。原因是losangels深受有机溶剂引发的情况问题的困扰,因为其地舆情况特点使挥发的有机溶剂聚拢在城市上空而经久不散。它们盘桓在城市的上空,经常引发光化学反映发生的大雾而给城市带来极大的懊恼。美国当局早在1970年就拟定了全国规模内的律例来节制碳氢化合物的排放-就是闻名的“洁净空气法案(clearairac)t”。

水性涂料除了情况护卫方面的长处以外,还有其他的很多益处。出格是对于在涂料行业进行施工的工人,水性涂料的普遍利用可所以他们少受或不受有机涂料潜在的迫害和免去火警发生的隐患。在废料的处置方面,一般水性涂料发生的垃圾和溶剂性涂料比拟更轻易进行无毒化处置。从经济上来讲水性涂料加倍引人爱好,因为水是工程用溶剂中最廉价和最轻易轮回操纵的溶剂。和常常受石油价钱影响的有机溶剂比拟,水是最经济最不变的选择。

据报导太原一位高工家里搞装修,一天高工去工地时,发现3个油漆工都昏死曩昔,颠末告急急救后,仍有一人灭亡。据领会,因为给家具刷油漆时不克不及开窗以避免油漆的龟裂,油漆工们晚上感觉气息难闻,就躲到另外一间未刷漆的房间睡觉,没想到仍是中毒了。尤其以在涂料的利用进程中风险最大,而油漆工人常常是最大的受害者。除此以外,涂料利用后的3-6个月中也是最轻易风险人体健康的期间。涂料所含的有害物首要有挥发性中苯及苯系物是首要污染物。据领会,苯已被世界卫生组织确定为致癌物质,可激发癌症、血液病等。除了施工中的污染不成轻忽外,入住后的风险也不克不及小觑。

恰是因为前面提到的水性涂料的各种益处,尽管一些守旧主义的涂料利用者还在旁皇踌躇,各类水性涂料已愈来愈获得人们的青睐。良多涂料范畴的科研工作者愈来愈多的投身到水性涂料的研究。

2·水性涂料绿色推荐尺度及规模

2002年7月份中国情况标记产物认证委员会秘书处与国度环保总局配合公布了新的《水性涂料情况标记产物手艺要求》,《要求》对此刻家庭装修中利用对比遍及的水性涂料的环保、绿色、健康、平安等尺度做了强迫性划定。大家熟习的多乐士、立邦、富亚等成为首批经由过程新尺度的涂料。全国8000多家涂料企业只有30多家的100多种水性涂料达标。

起首是各个方面最存眷的voc(volatile organic compound)指标。因为界说不清,很多企业自觉得自己的产物已到达了比国际尺度还高的程度。这种曲解源于国度质检总局公布的内墙涂料有害物质限量尺度、北京市质监局公布的平安健康质量评价法则两个有影响的尺度,都把voc界说为一升涂猜中挥发性有机物voc值国标为voc的含量。可是,世界列国的voc界说指的是一升涂猜中扣除水份干重中voc的含量,这一不同,致使北京法则的voc≤125克/升指标,不外相当于国外的250克/升,这是国外水性涂料与溶剂性涂料的分界线。而国度强迫性尺度的200克/升指标,则相当于国外的410克/升以上,已出了水性涂料的界线。所以,很多人单凭数值,就说1999年情况标记尺度划定的250克/升限值宽于北京法则和国度强迫性尺度是不合错误的。因为与国际尺度的voc计量准则不异,1999年的情况标记尺度,现实上严于上述两个强迫性尺度,2002年的情况标记尺度,划定内墙涂料≤100克/升,是按美国astm方式准确测试计较voc值,限值与美国尺度不异,更严于上述两个尺度,表现了绿色推荐产物的高尺度、严要求。

其次,关于苯、甲苯、二甲苯、乙苯、卤代烃、甲醛及甲醛聚合物和重金属铅、镉、铬、汞等,公家不清晰,这些都是不得添加的,是以没有含量高与低之不同,只有遵守“不得添加”这一法则的遵法违法问题。很多企业以这些指标作为健康涂料的根据,也是不合适水性涂料现实的。为此,国度环保总局尺度中明白申明,所有上述物质,只是为节制杂质带入的有害物限量,即对颜料、钛白粉、乳液等因成份不纯带入的有害物予以限制,毫不是许可工钱添加。

第三是水性涂料的规模,除广为利用的内墙、外墙涂料外,水性木器漆、水性防腐涂料、水性防水涂料、水性聚氨酯涂料也进入绿色推荐尺度规模。仅举水性木器漆一例,2004年雅典奥运会,全数场馆都指定用水性木器漆,因为对家庭装饰装修,德国、法国已划定,不克不及让左邻右舍闻到有机溶剂的气息。为顺应这一以工钱本的潮水,更多地撑持各类水性涂料,是这一新尺度的方针。

3·水性涂料的常见坚苦

水性涂料和有机溶剂涂料在有些处所是相似的。可是在有些环境下,水性涂料常常要面临一些在有机溶剂涂料没有的坚苦。这两种系统的最大不同在于成膜进程中挥发物的持续相的逐步消逝机理的分歧。而成膜进程又对涂料的最终机能有很大的影响因而在遭到极大的存眷。3.1水性涂猜中的水有很高的沸点是以挥发进程十分迟缓,强烈的依靠与情况的湿度。在低湿度环境下,它可能干燥的很快有时会引发裂痕。在高湿度环境下(如热带国度尼加拉瓜湿度常常到达78-85%),成膜进程将十分迟缓造成涂料的松垂。需要更多的能量使其干燥,乃至是溶剂型油漆的四倍因为水的比热较大。

3.2水性涂料对施工进程中及材质概况洁净度要求高,因水的概况张力大,很不轻易侵润,易使涂膜发生缩孔。在油脂性概况这个问题尤其凸起。

3.3水性涂料抗衡强机械感化力的分离不变性差,输送管道内的流速急剧转变时,分离微粒被压缩成固态微粒,使涂膜发生麻点。要求输送管道外形杰出,管壁无缺点。

3.4水性涂料对涂装设备侵蚀性大,尤其是对铁制设备的锈蚀。常常需采取防侵蚀衬里或不锈钢材料,设备造价高。水性涂料对输送管道的侵蚀,金属消融,使分离微粒析出,涂膜发生麻点,也需采取不锈钢管。

3.5烘烤型水性涂料对施工情况前提(温度、湿度)要求较严酷,增添了调温调湿设备的投入,同时也增大了能耗。

3.6水的蒸发潜热大,烘烤能量耗损大。阴极电泳涂料需在180℃烘烤;而乳胶涂料完全干透的时候则很长。

3.7沸点高的有机助溶剂等在烘烤时发生良多油烟,固结后滴于涂膜概况影响外不雅。

3.8形成的涂料层经常对水是敏感的,即便空气中的水蒸汽含量的增添就会引发涂料的褶皱。

水性涂料固然存在诸多问题,但经由过程配方及涂装工艺和设备等几方面手艺的不竭提高,有些问题在工艺上获得避免,有些经由过程配方自己获得改良和提高。

4·结论及瞻望

试图对于水性涂料的要求、特点和坚苦作一扼要的涉猎。作为一种新兴的“向阳”类型,水性涂料已并且还将继续获得飞速的成长。鉴于对环保、能源和健康的一日千里的存眷,成长水性涂料在可见的未来会获得当局和科技工作者延续而执着的使命。

从手艺立异来说,在水溶性、交联剂和概况活性剂是科研的重点地点。最近在水性涂料的研究成长标的目的致力于抗应力和情况温度的转变、提高整体综合机能、进一步削减配合溶剂的利用。在乳液调集的成长使胶束有自聚结的能力,这种活性聚结物可以削减配合溶剂的利用。水性涂料的综合机能的提高得力于基于聚氨酯和夹杂聚合物的新配方和利用新的交联成膜体例(如紫外照射)。

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