水性工业烤漆的“水峰”避让与流变行为控制

叶聪，谢万如，崔鹏，张玉，周其龙（.安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥3000；.安徽大学化学化工学院，安徽合肥30039）



水性工业烤漆的“水峰”避让与流变行为控制

叶聪1，谢万如1，崔鹏2，张玉1，周其龙1
（1.安徽本雅明涂料有限公司，安徽合肥230001；2.安徽大学化学化工学院，安徽合肥230039）

摘要：给出了一种水性工业烤漆在使用时越稀释越稠化的解决方法，研究了纸粘度（30秒）水性漆体系的流变剂选型原则，对生产和配方设计具有指导意义。

关键词：水性；烤漆；水峰；流变

1　前言

随着环境污染的加剧以及国家环保法规的严格实施，溶剂型涂料的使用愈来愈受到限制，水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料是今后的发展方向。就粉末涂料及辐射固化涂料而言，由于上游原材料工业技术瓶颈和现场施工条件的制约，未能大面积推广，而水性化是目前涂料绿色发展的主流和趋势。

水性工业烤漆可以“湿碰湿”喷涂，性能优、耐性好、成膜快、效率高，非常适合自动化流水线作业。但目前水性工业烤漆也存在一些问题，如在水性丙烯酸氨基高光面漆体系中，由于颜料PVC浓度较低，即颜基比较小，为保证高遮盖性和高丰满度，施工时兑水量有限，只有5%～10%，这时，常会出现一种所谓的“水峰”现象，即一定范围内兑水稀释，非但粘度未降低，反而变稠，导致喷涂雾化更加困难，涂膜粗糙、桔皮、流平差，再继续兑很多水稀释才能把粘度降下来，但此时涂膜又出现流挂、遮盖差、光泽及丰满度下降；水分过多时，还影响到烘烤时的挥发梯度，造成漆膜的爆泡及发雾等现象。这种稀释时粘度不降反升的现象，行业谓之“水峰”现象。本文通过水性树脂及小分子一元醇的选择，解决了避让“水峰”的方法。

另外，这种水性丙烯酸氨基类工业烤漆因限制施工时的兑水量，所以本体粘度也不高，涂4杯粘度往往小于30秒，要做到罐内防沉降，施工不流坠，流变助剂的选择也很关键。本公司经过长期研究和探索，定性地比较了几类流变助剂的优劣。

2　水峰“避让”实验及流变助剂比较

选用金团化学5025B、产品A、产品B、产品C等水性树脂，不断增加稀释比，分别作出各自的粘度变化曲线，如图1。

图1　不同水性树脂的粘度变化曲线

由图1可见，水性树脂5025B、产品A、产品B、产品C的“水峰”分别在10%、15%、25%～30%、35%～40%。

再以5025B水性树脂为例，制成丙烯酸氨基烤漆，配方如表1。

表1　合成丙烯酸氨基烤漆的配方

将不同助溶剂制成水性漆，以去离子水稀释作粘度曲线，如图2。

由图2可见，在涂料配方中加入一定量的小分子一元醇，“水峰”均能提前。考虑到甲醇的毒性，实际应用中，选乙醇和异丙醇为宜。

表2　各试剂的优劣比较

图2　不同助溶剂制成的水性漆的粘度曲线

低粘度体系的防沉降，抗流挂的流变行为控制，主要选用改性蒙脱土、气硅、RD凝胶、缔合性流变助剂等，各自优劣比较如表2。

由表2可见，仅就使用性能而言，RD凝胶是最适宜的。

3　结论

工业用水性丙烯酸氨基烤漆要在使用时避开“水峰”，在配方设计时，不仅要考虑到树脂的其它性能，“水峰”过于滞后的树脂也不宜采用，加乙醇或异丙醇可以使“水峰”大幅度前移，从而在稀释时就避开了“水峰”。低粘度体系（30秒以内）的防沉抗坠选用RD凝胶最为适宜。□

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.016

中图分类号：TQ633

文献标识码：A

文章编号：1008- 553X（2016）03- 0047- 02

收稿日期：2016- 01- 12

作者简介：叶聪（1963-），男，高级工程师，从事化工技术工作，13856997082，18917230830@163.com。