水性樹脂改性技術分析

蔣峰　徐曉虎

【摘? 要】本文針對水性涂料概述了其經常使用的幾種水性樹脂，其中包括聚氨酯、醇酸樹脂等，并且著重探討了這幾種樹脂的改性方式，同時依次對其發展前景進行了分析，以期能為相關人員提供借鑒。

【關鍵詞】水性樹脂;聚氨酯;涂料;改性技術

引言：

水性涂料中包含著較多的成分，尤其是水性樹脂，屬于不可缺少的成膜物質，與其性能有著很大的聯系，所以有必要研究水性樹脂，現如今可研究的水性樹脂有很多，比如醇酸、聚氨酯樹脂等。為深入優化樹脂運用性能，業界人士已開展了很多的研究。

1.聚氨酯水性化分析

聚氨酯涂料存在著一系列的優勢，即：硬度高、彈性理想以及耐磨等，伴隨技術的持續進步，能夠很好控制其構成以及結構。這一材料被推廣于諸多領域，比如涂裝以及涂飾。通常情況下可以分成兩類，也就是單、雙組分聚氨酯。前者交聯度較低，硬度不高，屬于運用較早的涂料。后一類為現如今的研究重點。采取改變骨架結構的方式，能夠制備水性聚氨酯。一般來講，可把水性化方式分成以下兩類，也就是內、外乳化法。對于后一種方法，指先合成預聚體，通過進行充分的攪拌，把其與乳化劑分散在水里，從而產生乳液。通過實施這一方式制備了聚氨酯乳液，不過穩定性不夠理想、性能較差。現如今具體應用中很少采取外乳化法。關于聚氨酯水性化，一般會選取內乳化法。所制成的乳液穩定性理想、粒徑不大。讓聚氨酯分散于基團，會造成成膜容易吸水，所以需要持續改進原料、工藝等。

（1）有機硅改性。其存在相對低的表面能，和聚氨酯進行混合，可以提升聚氨酯的諸多特性，比如耐水性，彌補了該物質的弊端，存在較大的發展空間，屬于高分子材料。針對環氧硅氧烷將其看成后交聯劑，與體系進行融合，從而產生改性聚氨酯體系^[1]。通過實施羥烷基封端的舉措，可以產生硅氧烷，同時把其當作擴鏈劑。通過擴鏈改性聚氨酯，得知接觸角并不高，防水性能極大提升。由于表面富集的取向，再加上有機硅鏈段，其極性變小，由此提高了憎水性。

借助有機硅改性聚氨酯，顯著提升了綜合性能，且能夠生產鋁合金涂層。（2）環氧樹脂改性。通過對環氧樹脂的使用，來對聚氨酯進行改性，固化所需的時間較短，力學性能理想等，并且能夠提高剝離強度。選取環氧丙醇將其當作原料，實施預聚體混合方式來合成聚氨酯，處理了柔韌性的問題。同時涂層存在一系列優勢，即吸水率不高、硬度大等。為獲取更為理想的改性效果，選取環氧樹脂以及乙二胺，通過二者的反應從而獲取擴鏈劑，合成的涂膜存在相對高的硬度，顯著提升了力學性能。

2.醇酸樹脂水性化分析

醇酸樹脂存在著一系列的優勢，即：柔韌性理想、涂層豐滿等，同時其單體價格不高、種類繁多、性能理想，也屬于發展歷史較為悠久的合成樹脂。該種樹脂很少依賴石油產品，所以存在突出的價格優勢?，F如今被推廣于諸多領域，比如涂料、建筑等。在該種樹脂水性化方面經常會利用到成鹽法，現如今已達到了工業化。通過對三酸酐的使用來提供基團，采取成鹽法制備醇酸樹脂。在這一方法之下，無論是漆膜性能還是水溶性，都是相對可觀的。然而常常有著一系列問題，即：硬度不高、耐水性不理想等，為了更好提高綜合性能，一般應該對其實行改性，以下幾種物質的改性效果較為突出，也就是有機硅與苯乙烯等。

（1）有機硅改性。通過有機硅改性從而制成的醇酸樹脂，多個性能均獲得了改善，比如耐候性以及耐熱性，并且體現出較好的外觀。現如今醇酸樹脂屬于研究的主要內容，在完成改性之后有著諸多的優點，尤其是保光性以及耐粉化。（2）苯乙烯改性。在苯乙烯改性之后所形成醇酸樹脂，存在諸多的優點，比如耐水性理想、干燥所需時間較短，不過穩定性相對差^[2]。通過改性醇酸樹脂，顯著提升了穩定性。通過苯乙烯改性醇酸，所需費用相對少，延伸了樹脂涂料的運用范圍。

3.環氧樹脂水性化分析

水性環氧樹脂存在一系列的優勢，比如穩定性理想、防腐性能突出等，常常被推廣于諸多領域，即涂料與電器等。在乳化劑作用之下，再加上采取物理乳化的方式，能夠獲取水性環氧樹脂，結合乳化方式的差異一般可分成以下兩種，一是機械法，二是相反轉法。對于聚合型乳化劑來講，其中的鏈段為交替排列，且借助臥式方法吸附在表面，這樣可以避免顆粒聚集，顯著提高了穩定性能。就環氧樹脂乳化劑來說，能夠和固化劑進行反應從而產生網絡結構，由此防止了朝著涂膜表面遷移，這也極大提升了穩定性能。新型乳化劑的制備屬于研究的核心內容。在研究中，有關人員需要對穩定性加以重視，并且基于以上探討，對穩定性進行提升。

結論：

伴隨環保意識的逐漸提高，對于涂料發展來說，高性能以及環境友好屬于必然的方向，所以樹脂水性化存在著較大的意義。現如今水性樹脂得到了大力的推廣，并且伴隨新制備方式的持續誕生，改性技術的不斷健全，水性樹脂會有著更大的發展空間。

參考文獻：

[1]王光宇，溫紹國，王繼虎，等.納米二氧化鈦改性水性樹脂研究進展[J].上海工程技術大學學報，2021，33（03）：219-224.

[2]周康帝，吳華東，郭嘉，程伊前，王萍.有機硅改性水性樹脂的研究進展[J].現代涂料與涂裝，2020，22（07）：19-23.

作者簡介：

蔣峰（1991年7月）男，江蘇省江都市，漢族，工程師，研究生，研究方向：從事水性環氧樹脂、水性環氧固化劑、水性涂料研究。