水性树脂改性技术分析

蒋峰　徐晓虎

【摘  要】本文针对水性涂料概述了其经常使用的几种水性树脂，其中包括聚氨酯、醇酸树脂等，并且着重探讨了这几种树脂的改性方式，同时依次对其发展前景进行了分析，以期能为相关人员提供借鉴。

【关键词】水性树脂;聚氨酯;涂料;改性技术

引言：

水性涂料中包含着较多的成分，尤其是水性树脂，属于不可缺少的成膜物质，与其性能有着很大的联系，所以有必要研究水性树脂，现如今可研究的水性树脂有很多，比如醇酸、聚氨酯树脂等。为深入优化树脂运用性能，业界人士已开展了很多的研究。

1.聚氨酯水性化分析

聚氨酯涂料存在着一系列的优势，即：硬度高、弹性理想以及耐磨等，伴随技术的持续进步，能够很好控制其构成以及结构。这一材料被推广于诸多领域，比如涂装以及涂饰。通常情况下可以分成两类，也就是单、双组分聚氨酯。前者交联度较低，硬度不高，属于运用较早的涂料。后一类为现如今的研究重点。采取改变骨架结构的方式，能够制备水性聚氨酯。一般来讲，可把水性化方式分成以下两类，也就是內、外乳化法。对于后一种方法，指先合成预聚体，通过进行充分的搅拌，把其与乳化剂分散在水里，从而产生乳液。通过实施这一方式制备了聚氨酯乳液，不过稳定性不够理想、性能较差。现如今具体应用中很少采取外乳化法。关于聚氨酯水性化，一般会选取内乳化法。所制成的乳液稳定性理想、粒径不大。让聚氨酯分散于基团，会造成成膜容易吸水，所以需要持续改进原料、工艺等。

（1）有机硅改性。其存在相对低的表面能，和聚氨酯进行混合，可以提升聚氨酯的诸多特性，比如耐水性，弥补了该物质的弊端，存在较大的发展空间，属于高分子材料。针对环氧硅氧烷将其看成后交联剂，与体系进行融合，从而产生改性聚氨酯体系^[1]。通过实施羟烷基封端的举措，可以产生硅氧烷，同时把其当作扩链剂。通过扩链改性聚氨酯，得知接触角并不高，防水性能极大提升。由于表面富集的取向，再加上有机硅链段，其极性变小，由此提高了憎水性。

借助有机硅改性聚氨酯，显著提升了综合性能，且能够生产铝合金涂层。（2）环氧树脂改性。通过对环氧树脂的使用，来对聚氨酯进行改性，固化所需的时间较短，力学性能理想等，并且能够提高剥离强度。选取环氧丙醇将其当作原料，实施预聚体混合方式来合成聚氨酯，处理了柔韧性的问题。同时涂层存在一系列优势，即吸水率不高、硬度大等。为获取更为理想的改性效果，选取环氧树脂以及乙二胺，通过二者的反应从而获取扩链剂，合成的涂膜存在相对高的硬度，显著提升了力学性能。

2.醇酸树脂水性化分析

醇酸树脂存在着一系列的优势，即：柔韧性理想、涂层丰满等，同时其单体价格不高、种类繁多、性能理想，也属于发展历史较为悠久的合成树脂。该种树脂很少依赖石油产品，所以存在突出的价格优势。现如今被推广于诸多领域，比如涂料、建筑等。在该种树脂水性化方面经常会利用到成盐法，现如今已达到了工业化。通过对三酸酐的使用来提供基团，采取成盐法制备醇酸树脂。在这一方法之下，无论是漆膜性能还是水溶性，都是相对可观的。然而常常有着一系列问题，即：硬度不高、耐水性不理想等，为了更好提高综合性能，一般应该对其实行改性，以下几种物质的改性效果较为突出，也就是有机硅与苯乙烯等。

（1）有机硅改性。通过有机硅改性从而制成的醇酸树脂，多个性能均获得了改善，比如耐候性以及耐热性，并且体现出较好的外观。现如今醇酸树脂属于研究的主要内容，在完成改性之后有着诸多的优点，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树脂，存在诸多的优点，比如耐水性理想、干燥所需时间较短，不过稳定性相对差^[2]。通过改性醇酸树脂，显著提升了稳定性。通过苯乙烯改性醇酸，所需费用相对少，延伸了树脂涂料的运用范围。

3.环氧树脂水性化分析

水性环氧树脂存在一系列的优势，比如稳定性理想、防腐性能突出等，常常被推广于诸多领域，即涂料与电器等。在乳化剂作用之下，再加上采取物理乳化的方式，能够获取水性环氧树脂，结合乳化方式的差异一般可分成以下两种，一是机械法，二是相反转法。对于聚合型乳化剂来讲，其中的链段为交替排列，且借助卧式方法吸附在表面，这样可以避免颗粒聚集，显著提高了稳定性能。就环氧树脂乳化剂来说，能够和固化剂进行反应从而产生网络结构，由此防止了朝着涂膜表面迁移，这也极大提升了稳定性能。新型乳化剂的制备属于研究的核心内容。在研究中，有关人员需要对稳定性加以重视，并且基于以上探讨，对稳定性进行提升。

结论：

伴随环保意识的逐渐提高，对于涂料发展来说，高性能以及环境友好属于必然的方向，所以树脂水性化存在着较大的意义。现如今水性树脂得到了大力的推广，并且伴随新制备方式的持续诞生，改性技术的不断健全，水性树脂会有着更大的发展空间。

参考文献：

[1]王光宇，温绍国，王继虎，等.纳米二氧化钛改性水性树脂研究进展[J].上海工程技术大学学报，2021，33（03）：219-224.

[2]周康帝，吴华东，郭嘉，程伊前，王萍.有机硅改性水性树脂的研究进展[J].现代涂料与涂装，2020，22（07）：19-23.

作者简介：

蒋峰（1991年7月）男，江苏省江都市，汉族，工程师，研究生，研究方向：从事水性环氧树脂、水性环氧固化剂、水性涂料研究。