水性也即不含VOC及HAPS(高空污染溶剂)的涂料,可由液态脂环族环氧树脂和窄聚合度分布的己内酯多元醇制得,这类涂料可用传统设备进行施工并有可能替代粉末涂料。哪么水性脂环氧液体涂料制备有哪些注意点？专家日前作了专门介绍。

    使用传统的液体涂料喷涂设备,可避免一条新的粉末涂料线所必需的基本设备投资,经过改性这些涂料可用水稀释,也可用水性涂料用纤维素增稠剂增稠。与传统的双酚A的二缩水甘油醚树脂比较,脂环族环氧有以下几方面的区别：为脂肪族主链,与酸反应迅速,但与胺/酰胺类环氧常用固化剂基本上不发生反应,不含氯,粘度为350厘泊而双酚A的二缩水甘油醚树脂为11000厘泊,同时它还具有优良的耐候性。低粘度脂环族环氧在阳离子UV涂料中的应用已有了显著的增长,关于这类不含“va”的100%固体涂料的配制及性能已有许多报导,而它在热固化涂料中的应用却少有详尽的文献。从原理上讲阳离子UV涂料的配方技术诀窍也可用于热固化体系,但两者也有不同如UV涂料一般不用喷涂施工,因而施工粘度可比喷涂热固化涂料高,在烘烤型阳离子涂料中水可作为VOC的稀释剂。

    己内酯多元醇是已用于溶剂型涂料的有效活性稀释剂并能加快阳离子UV涂料的固化,在阳离子UV涂料中此类多元醇的羟基既能加速固化,同时导致了对湿度有一定的固化敏感性。在热固化涂料中由于烘炉内的湿度较低、湿气并不抑制固化。多元醇的存在增加了对水的容忍量,因而在由脂环族环氧和多元醇组成的涂料配方中水可作为无VOC的稀释剂,这类涂料实际上是用水稀释的高固体有机涂料。用水稀释有两方面的优点：无VOC时粘度低,可用常见的、众所周知的水性漆用措施来达到防流挂及流变控制。由于配方中各组份与水只有部分混溶性因而所能吸收的水量是有限度的,应注意避免加入过多的水导致相分离。

    纤维素类增稠剂在水性涂料中能有效控制流挂,但它在100%固体、水稀释的脂环族环氧涂料中是否有效还不清楚。早期的工作表明水稀释的100%固体环氧在用Brookfield粘度计测定时有触变现象。对各种增稠剂进行的考察表明,纤维素类增稠剂给予了最佳的综合性能。当加热到40～60℃时用喷枪施工可得到最佳漆膜外观,低的施工温度使固化漆膜产生较多的桔皮。专家介绍说,粉末涂料主要的优点是涂着效率高,高涂着效率主要是通过对粉末的回收来达到的,要想与粉末涂料相当则此类液体涂料需要某种途径来回收飞漆。由于这里所说的涂料配方中不含有机溶剂回收要容易得多,通过测定电导率在必要时可用水来使回收过程中所损失的水份很容易地进行调节,与粉末涂料所需相对较高的烘烤温度相比,此类涂料所需的烘烤温度较低可节约能源。另一项正在进行评定的方案是用“Unicarb”法对无水的环氧、多元醇和颜料组成配方产物进行喷涂施工,“Uni carb”法的使用比起粉末涂料来涂着效率要高,如不需要无VOC的涂料只在上述配方中简单加入溶剂即可。

    关于配方注意点,专家说,对于阳离子固化由于碱会终止固化,因此所有的添加剂和流变控制剂都必须不含碱性物,碱性颜料和胺处理过的颜料会抑制固化。碱性若丹明颜料也会抑制阳离子固化,碱性颜料和助剂在阳离子固化涂料中不能使用,固化依赖于催化剂FC-520中少量胺封闭剂的挥发,如果漆膜太厚或烘炉不通风则胺不能完全从漆膜中脱出而抑制固化。粘度随着多元醇支化度的增加而增大:二元醇比三元或四元醇所得漆的粘度要低,与二元醇合用时需增加环氧量(R值大)可得到硬的漆膜,高的环氧用量可提高防腐性,催化剂量的增加会加快固化速度但也会降低防腐性,环氧与羟基的摩尔比R对固化速度有显著的影响。

    总之,脂环族环氧与己内酯多元醇可配制低粘度甚至无VOC的涂料,该涂料可用水稀释至喷涂粘度,纤维素增稠剂能给予水稀释的100%固体的环氧与多元醇涂料以有效的防流挂性,体系的固化速度由以下几个变量决定:环氧与羟基的摩尔比,多元醇和环氧的官能度,催化剂的用量和固化温度,配方可很容易用于制备色漆,由于此类涂料为阳离子固化故碱性颜料和底材会抑制固化。

    (中国环氧树脂行业在线)