耐高温水性无机树脂

    随着社会经济的发展，水性涂料的发展日益受到人们的重视，因此水性涂料也替代了部分溶剂型涂料，成为不同领域的关注重心。而在种类繁多的涂层材料，如有机化合物涂料，无机化合物涂料，有机/无机复合涂料等，丙烯酸酯涂料发展尤为快速。丙烯酸酯涂料不仅可以提高材料的表观硬度，而且具有优异的光泽性和保色性，广泛应用于家电、日用品以及交通运输等领域。本文主要是整合了7种水性丙烯酸酯涂料的改性方法和应用，如环氧树脂改性、有机氟改性、有机硅改性、聚氨酯改性、交联改性、石墨烯改性和纳米材料改性等，简述其机理和优缺点，并对其发展进行了展望。水性丙烯酸树脂的结构特点。性丙烯酸酯树脂结构特点在于含有一定比例的羟基和羧基，因此与其他树脂涂料相比，具有良好的耐水性和抗污性，而且具有优异的光泽性。但在实际应用中也有一些缺点限制了丙烯酸树脂的使用，如耐溶剂性差、附着力较低和耐高低温性能不佳等问题，特别在水性涂料中问题。针对上述问题，可以通过改性的方法，提高水性丙烯酸树脂的使用领域。 机硅化合物结构中含有元素硅，属于半有机。耐高温水性无机树脂

有机硅化合物结构中含有元素硅，属于半有机、半无机结构的高分子化合物，因而具有良好的耐水性、耐候性、透气性及低表面能等优点，常被用于WPU 的改性。有机硅改性的方式多采用共聚改性的方式。用有机硅改性了磺酸型聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液，当有机硅的质量分数为1. 9% 时，胶膜的拉伸强度可达到25. 03 MPa，胶膜的吸水率比较低，耐水性能比较好。吴宁晶采用有机硅烷对WPU 进行改性，研究了有机硅烷、亲水单体的用量对改性WPU 外观稳定性及涂膜性能的影响，结果表明，当硅烷质量分数为0. 6%，改性WPU 的吸水率为5. 5%，为未改性WPU 膜吸水率的1 /6。 甘肃水性有机无机杂化纳米树脂树脂有机硅改性环氧树脂在现代涂料工业中的应用。

水性聚氨酯分散体（PUD）是较为gao档的一类产品。通常由二异氰酸酯和多元醇经聚加成反应制成，鉴于异氰酸酯和多元醇的多样性，在制备时，有很广的调节范围。从异氰酸酯的种类来区分，可以分为脂肪族和芳香族两大类。脂肪族的漆膜拥有优良的耐候性和耐黄变性能，可用于户外涂装；芳香族则由于耐黄变性能不足多用于室内装饰漆。从多元醇的种类来区分，主要由聚酯和聚醚比较常见。水性聚氨酯分散体成膜后大多具有优异的柔韧性。聚酯型有较好的拉伸性能、柔韧性能、耐摩损性以及耐溶剂性能和耐较高温度。聚醚型有高qiang度、耐水解和高回弹性，低温性能好的特点。在合成水性聚氨酯的过程中，必须引入亲水基团或亲水链段。*常见的为阴离子的羧酸基和磺酸基，也有季铵离子的阳离子，或非离子的聚氧乙烯长链、亲水羟甲基等。正是由于分子结构中有亲水基团，所以很多产品制成的漆膜耐水、耐溶剂性能有所欠缺。大多可以外加交联剂在成膜过程中进一步交联，从而获得综合性能优良的产品。另外，也有在合成过程中大量引入-OH或-COOH等亲水基团制成水性羟基聚氨酯分散体的产品。该类产品搭配固化剂制成的双组份（2K）水性漆综合性能更为优异。

填料是用以改善复合材料性能，并能降低成本的固体添加剂，它与增强材料不同，填料呈颗粒状，因而呈现纤维状的增强材料不作为填料使用。

填料的加入能够起到改善强度、降低线膨胀系数、提高导电系数、改善耐候性、提高表面光泽、改善声学性能、增加黏度、降低成本等作用。

填料的种类分为：

（1）无机填料和有机填料；

（2）惰性填料和活性填料：

（3）微球形（实心或空心）填料；

（4）片状、纤维状、针状填料；

（5）玻璃粉与磨碎玻璃纤维填料；

（6）复合型填料；

这里主要介绍无机填料，无机填料主要以天然矿物为原料经过开采、加工制成的颗粒状填料，少数填料是经过处理制成的。 水性树脂具有极其广的用途，以极高附加值，多年来一直被列为化工行业发展的重点。

    水性环氧涂料涂覆后，在适宜的条件下，水分很快挥发，大部分水分挥发后，分散相微粒相互靠近，形成紧密堆积，残存少量的水填充在乳胶微粒的缝隙间，形成巨大的毛细管压力，相互靠近、堆积的乳胶微粒在毛细管压力下变形成六边形结构。与单组分丙烯酸涂料一样，环氧树脂以及部分固化了的环氧树脂在乳胶粒子间相互扩散，直至形成均一、连续的涂膜。与单组分丙烯酸涂料不同的是，在水分挥发、粒子变形、粒子合并阶段都伴随着环氧树脂与固化剂之间的化学反应。因此，水性环氧体系的固化过程中，物理过程与化学反应交织进行，是一个典型的物理化学过程。在固化成膜过程中，固化剂分子首先和环氧树脂分散相粒子的表面接触并在表面发生固化反应。随着交联反应的进行，环氧树脂分散相的分子量和玻璃化温度逐渐提高，使固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢，这意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面的少，内部交联密度也较低。同时，随着固化反应的进行，环氧树脂分散相粒子逐渐变硬，粒子之间相互凝结成膜的难度加大。 水性丙烯酸乳液（PA）是应用较早而且目前仍在大量使用的品种。重庆水性有机硅改性丙烯酸树脂价格

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    环氧树脂改性,由于环氧树脂树脂做出涂料后，具有良好的物理机械性能、附着力和耐候性能，因此采用物理共混或化学接枝改性的方法，都可以得到兼顾两者优势的涂料，但由于两者相容性较差，贮存期很短，稳定性不佳，因此通常采用化学接枝的方法。目前，采用环氧树脂改性的水性丙烯酸树脂主要适用于汽车部分零件的表面涂层、以及食品和饮料容器的内壁涂层等。有机氟化合物改性,由于有机氟材料具有优异的耐化学性、耐候性和低毒性，因此采用有机氟改性的方法，将电负性大的氟原子接枝至涂层当中，较大降低涂层的表面张力，可以使得材料具有良好的耐污性和耐油性。与其他改性方法相比，有机氟改性的水性丙烯酸酯树脂，不仅具有低表面能，而且耐候性出色，因此适用于航空航天、造船工业、汽车工业和新型建筑等新兴领域。例如法国的阿托菲纳(ATOFINA)公司研发的有机氟化合物改性的水性丙烯酸涂料，已正式投产，并表现出良好的综合性能。 耐高温水性无机树脂

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