水性树脂 :水环境中使用的粘接剂

更新时间:2024-09-20 12:40

水性没药树是一种以水代替有机溶剂作为分散介质的新型树脂体系。它与水融合后形成溶液,待水挥发后,便形成树脂膜材料。这种树脂体系不仅环保,还具备多种优越性能,广泛应用于多个领域。

水性树脂是一种在水环境中使用的粘接剂,广泛应用于家具制造、建筑装饰、涂料涂装等领域。水性树脂按照溶解性和粒径主要分为三类:水溶性树脂、水分散性树脂、水乳性树脂。

水性树脂的粘度对其在生产和应用过程中起着重要作用,粘度的高低会对产品的性能产生直接影响。水性没药树的粘度主要被树脂的分子量、树脂的溶解度、树脂中所含的固体颗粒的形状和大小所影响。可通过选择有机高分子化合物量的树脂、增加树脂的固体含量、调节树脂的溶解度、调整水性树脂的酸碱度来提高水性树脂的粘度。

定义

水性树脂包括三大类:水溶性高分子、高吸水树脂和水性涂料,是自70年代发展起来的高分子学科新领域。由于其具有一系列独特的无可替代的功能,随着科研生产的不断发展,产品的工业化,现已形成一个独立的行业,属精细化工的范畴。由于水性树脂具有很广泛的用途,以很高的附加值,多年来一直被列为化工行业发展的重点。

发展

大多数涂料有四种基本成分—没药树溶剂、颜料和添加剂,但主要成分是树脂。随着许多国家建立环境保护法规以及石化原料供应问题,促使越来越多化学家及企业转向开发水性涂料技术,并且由于树脂/聚合物是涂料中最重要的部分。水通常是一种低成本(但不是免费)的商品,供应充足,没有毒性问题.因此以水作为载体来生产油漆、油墨、粘合剂和纺织品施胶剂等的需求一直存在。1960 年代以美国为首开始,水性涂料的用量开始增长,其理由是:1) 降低涂料的可燃性(安全因素); 2) 减少排放到大气中的挥发性有机物; 3) 成本,以上都有助于减少对石油衍生溶剂的依赖。近年来,从立法层面导致的开发压力导致了水性树脂越来越受到关注。

水性树脂种类

水性环氧树脂

ep系统一般由固化剂和环氧树脂组成,固化剂和环氧树脂都可以制成水性的。以助溶剂表面活性剂的乳化的水性环氧树脂(分子量 \u003e1000)分散乳液很容易可从市场取得。环氧树脂主链经常被修饰增加亲水性以确保乳化性。干燥过程中,没药树颗粒随着溶剂挥发凝结聚集成膜,为了固化树脂并使其交联,通常添加胺基固化剂,称为双组分系统。

水性聚氨酯

水性聚氨酯系指分散在水中的聚胺酯树酯,分为阴离子、阳离子、非离子型,其中以阴离子型最为常见。水性聚氨酯借由引入亲水基团使树脂能被分散在水中,但亲水性基团会导致制成之成品防水性不佳,研究者们正在针对此问题进行开发研究,如引入聚二甲基硅氧烷等结构。水性聚氨酯也有二组分版本,由于二组分聚氨酯由多元醇异氰酸酯及水与异氰酸酯反应固化,因此需要特殊的配方跟合成技术,例如利用磺酸盐改质异氰酸酯。

特性

环保性

由于使用水作为稀释剂,水性树脂不含有毒化学物质,减少了挥发性有机物(挥发性有机化合物)的排放,对环境友好。

安全性

水性树脂的易燃性较低,有效降低了火灾风险,提高了生产和使用过程中的安全性。

性能优越

成膜后,水性树脂与底材具有极高的附着力,固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异,涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能强,电气绝缘性能也十分优异。

分类

水性树脂的分类包括:

1.纤维素衍生物

2.改性油

3.改性聚丁二烯没药树

4.ep

5.丙烯酸甲酯

6.氨基树脂

7.聚树脂

8.PF

9.聚丙烯酸

10.聚氨酯树脂

11.有机硅树脂

12.有机树脂等。

用途

取代溶剂型产品在各个领域中的应用。水性聚氨酯为代表,可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。

涂料

(1)建筑装修:包括地坪漆、弹性漆、建筑物外墙漆、家具木器漆,水性内墙涂料(产品的同质化情况严重,产品型号及性能类似,同类企业众多。未来这种低技术型产品会竞相压价)

(2)工业涂料:包括工业漆、车辆漆、防腐漆、水性金属漆、金属表面处理(抛光);水性塑胶漆(在消费电子产品领域有着广泛的应用)等(目前水性工业涂料技术难度高,国内拥有技术的企业少,多被国际树脂巨头垄断,为巩固垄断地位巨头与国内个别企业联合研发创新)

高分子

主要应用:石油勘探开发、水处理、造纸、纺织、涂料、食品、日用化工等领域。

(1)粘合剂:广泛的应用在高档家具、人造板(瓦楞纸板的生产)、木材加工、皮革加工、工艺品加工,装饰装修及非金属等材料粘接等行业。

(2)密封剂:广泛应用到传统密封剂当中,包括汽车、建筑装修等行业。如:水性混凝土密封剂是一种可以渗透到混凝土当中增强混凝土密封、防尘、耐磨硬化作用,具有无色、无臭、无毒、不燃。

(3)纺织工业:水性树脂用于合成革的生产,生态型半PU箱包革、沙发革;生态型水性发泡沙发革、服装革;生态型水性汽车内饰革、家具内饰革;仿真皮水性超纤革等。

(4)油墨:水性油墨应用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。

(5)石油开采:固井水泥外加剂和强化采油驱油剂等。

高吸水

主要应用:工农业、日常生活、医疗卫生等各个领域,用做干燥剂、脱氧保鲜剂、膨胀橡胶、医用材料、建筑材料、化妆品、国产日化品牌等。

(1)日用生活:婴儿尿不湿及妇女卫生中是高吸水性树脂的保水特点应用。

(2)电器保护:高吸水性树脂还应用中电缆包覆防潮。

(3)农业:高吸水性树脂作为保水剂广泛应用于农业、林业、园艺等领域,可起到保水、节水、抗旱、降低成本、提高收入的作用,是一种新型的农业化学用品,具有革命性的意义。

优势

(1)环保性。水性涂料用水而不有机溶剂做稀释剂,因此不含有毒化学物质。(以往分散介质为有机溶剂,有机溶剂中含有有毒物质,完全挥发干净至少需要几十年,对于婴儿小孩及未出生的小孩的智力发育是有很大影响的,其中“游离TDI”还具有致癌的危险)

(2)减少火灾风险:与溶剂型产品的易燃性相反,水性产品不易燃的防火性,有效减少火灾发生。

(3)水性涂料的成膜后特点:与底材具有极高的附着力,固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异,涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能、电气绝缘性能优异等。

(4)高吸水树脂(保水剂)系列,保持水分作用。

参考资料

水性树脂粘度由什么决定,怎么样提高和降低粘度?.微信公众平台.2024-03-27

水性树脂的类别和成膜机理汇总!.微信公众平台.2024-03-27

水性树脂优势有哪些 .搜狐.2024-09-07

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