涂料配方设计原理完整版
PU弹性涂料配方解析
PU弹性涂料配方解析弹性漆又称橡胶漆,类肤漆,是一种手感漆,常用于经常接触的物件表面,给人以柔和的质感,是现在流行的一种油漆.下面简单介绍弹性漆的配方及其原理。
二丙酮醇30弹性树脂30-35%流平剂1-3%哑粉6%弹性剂1-8%手感剂2%催干剂2%5070d0-5%拜耳3390100%c组分：1u6qks({#b按照a:b:c=8-10:1:3的比例酿制油漆，喷好工件后，风干15-20分钟，然后70℃×30分钟或自干24h。
过早蒸煮，漆膜中溶剂尚未溶解回去，潮湿后，漆膜手感极差。
2各组分对弹性漆性能的影响弹性油漆手感的建议通常存有两种，一类就是相似橡胶或人类皮肤的弹性感觉。
第二类象绒毛的弹性感觉，在配方设计时，针对相同的手感，用料必须予以区别。
目前较常用的树脂是饱和聚酯，如拜耳的1650，长润的5800-x-70，盖斯塔夫的317以及巴斯夫的树脂，若要求一类的手感,应选择伸展性较大的树脂,第二类手感树脂的伸展性中等即可流平剂的挑选-要求一类手感，流平剂一般用非有机硅类流平剂如byk-354，表面不需要爽滑而要求第二类手感的流平剂则选择有机硅类流平剂，如byk-333，byk-306等。
固填充料对弹性漆的手感，存有减少的促进作用，挑选哑粉的时候，尽量挑选消光效果不好而粒径大的品种，如ok-520，ok-6072.4弹性粉的选择对第一类手感效果，弹性粉尽量少加或不作，因弹性粉主要提供更多毛绒的手感。
2.5溶剂的选择溶剂中无法用醇类溶剂，否则可以与固化剂反应，以致油漆干性高，弹性亦高。
溶剂亦无法太弱，否则对底漆或底材存有腐蚀性，溶剂中理应少量环己酮，它对弹性粉和弹性剂存有少量溶涨促进作用，手感可以进一步增强。
2.6固化剂的选择tdi类型固化剂刚性较强，切割后漆膜较软，手感极差，且不耐热黄变，通常不使用。
hdi类型固化剂因链段较长，反应物坚硬。
较常用于2kpu弹性油漆，其中变小二脲固化剂如n-75，反应较快，也很少用。
油漆配方原理
• 12.3.3 反应成膜
• 反应成膜是指可溶或可溶的低分子量的聚合物涂 覆在基材表面以后，在加温或其它条件下，分子 间发生交联反应形成三维网状结构而转变为坚韧 的薄膜的过程，是热固性油漆的共同成膜方式， 其中如含干性油或者半干性油的不饱和聚酯油漆、 醇酸树脂油漆等通过氧气发生氧化交联反应成膜， 环氧树脂与多元胺或者酸酐反应交联成膜，多异 氰酸酯与含羟基低聚物如聚醚多元醇反应生成聚 氨酯成膜，有机硅树脂通过烯氢加成反应成膜， 光固化油漆通过自由基或阳离子聚合成膜等。
涂料招商
油漆配方设计
• 12.1 概述
• 油漆是一个多组分的配方产品。由于基材和使用 环境不同，对涂膜的性能也提出种种不同的要求， 油漆配方中各组分的用量及其相对比例又对油漆 的施工性能(如流平性、干燥性等)和涂膜性能(如 光泽、硬度等)产生极大的影响，对油漆必须进行 配方成
• 油漆一般由成膜物、颜（填）料、溶剂（或稀释 剂）和助剂组成。油漆施工后，随着溶剂和稀释 剂的挥发，成膜物干燥成膜。成膜物可以单独成 膜，也可以粘结颜（填）料等物质共同成膜，所 以也称粘结剂，它是油漆的基础物质，常称为基 料、漆料和漆基。
表12-1 油漆的基本组成
组
成
原 油料
• 12.3.4 成膜过程表征
• 目前，红外光谱、原子力显微镜、动态热机械分 析、差示扫描量热分析、透射电镜、扫描电子显 微镜、小角度中子散射、直接无辐射能量转移、 动态二次离子质谱、激光共聚焦荧光显微技术等 已经广泛用于成膜过程表征。透射电镜可以观察 涂膜形态研究胶乳成膜过程，差示扫描量热分析 可以测定树脂的玻璃化温度以及研究固化动力学 确定固化工艺，原子力显微镜可在立体三维上观 察涂膜的形貌。
• 12.2.4 助剂
• 助剂用量虽少，但对油漆的生产、储存、施工、 成膜过程及最终涂层的性能有很大影响，有时甚 至可起关键作用，随着油漆工业的发展，助剂的 种类日趋繁多，应用愈来愈广，地位也日益重 要． • 常用助剂包括颜料润湿剂、分散剂、流平剂、消 泡剂、催干剂、增塑剂、防霉剂、防紫外线剂、 流变剂等。
水性涂料配方设计体系
水性涂料配方设计体系
水性涂料，包括水性木器漆，是以水为分散介质(即稀释剂)的涂料。
与常用的溶剂型涂料不同，其配方体系很复杂。
配方设计时，既要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能．又要合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配。
有时还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂，最终形成合适的配方。
水性木器漆的基本组成及其作用如下：
1. 聚合物乳液或分散体：这是成膜的基料，决定了漆膜的主要功能。
2. 成膜助剂：在水挥发后，使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜,并改善低温条件下的成膜性。
3. 抑泡剂和消泡剂：抑制生产过程中漆液中产生的气泡并能使已产生的气泡逸出液面并破泡。
4. 润湿流平剂：提高漆液对底材的润湿性能，改进流平性，增加漆膜对底材的附着力。
5. 流变助剂：对漆料提供良好流动性和流平性，减少涂装过程中的弊病。
6. 表面控制助剂：改善涂膜的性能。
7. 消光剂：调控水性木器漆涂膜光泽度。
8. 防腐剂：防止漆液在贮存过程中霉变。
9. ph调节剂：调整涂料漆液的pH值，使漆液稳定。
10. 着色剂和填料。
11. 特殊添加剂。
此外，涂料配方设计时往往还要添加少许的蒸馏水以便制漆。
晨阳水漆是全球水漆首创品牌，将晨阳水漆打造成环保涂料行业倡导者，缔造中国水性漆环保健康神话，打造中国真正出色的水性涂料品牌，成就涂料自身的环保，消除油性涂料的装修污染。
水性涂料的配方设计及其应用
水性涂料的配方设计及其应用华南理工大学化学与化工学院张心亚二O二O年五月1三分树脂，七分配漆一、水性涂料的配方设计2水性涂料的配方体系•水性涂料，以水为分散介质和稀释剂的涂料。
•配方设计时，不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能，合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配，还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂，最终形成适用的配方。
✓单组份——一般性能✓双组份——高性能、高附加值3水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水4单组份水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水✓固化剂5双组份水性涂料的配方体系成膜物质颜、填料助剂分散介质——水8水性涂料的配方体系_水性树脂•水性树脂: 成膜的基料，决定漆膜的主要功能。
水性漆配方中，基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分。
配方设计时应尽量提高水性树脂的用量，占体积比的60-70%，使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多，这样才能保证制漆一道涂装漆膜较厚，丰满度高。
9水性涂料的配方体系_水性树脂✓丙烯酸乳液(Polyacrylic emulsions，PA)✓聚氨酯分散体(Polyurathane dispersions，PUD )✓水性环氧树脂✓水性醇酸树脂10水性涂料的配方体系_颜填料及染料着色颜料：着色、装饰、遮盖体质颜料：降低成本防锈颜料特种颜料11☐颜料（pigments）是研磨得很细的、被分散于涂料中的颗粒或粉末，主要提供颜色、遮盖力和体积。
涂料调色配方
涂料调色配方涂料调色配方是指根据不同的颜色需求，将基础颜料按照一定比例混合调配而成的涂料配方。
涂料调色配方的制定是为了满足用户对颜色的个性化需求，使涂料在应用过程中能够达到理想的色彩效果。
本文将从涂料调色配方的原理、常用的调色方法以及调色配方的制定步骤等方面进行介绍。
一、涂料调色配方的原理涂料调色配方的原理是基于颜色的加法混合原理。
颜色的加法混合是指将不同颜色的光线叠加在一起，形成新的颜色。
在涂料调色过程中，借鉴了颜色的加法混合原理，通过混合不同颜色的基础颜料，达到所需的最终颜色效果。
二、常用的调色方法1. 直接调色法：直接调色法是指根据经验和观察，直接在白色基础涂料中加入少量的颜料进行调色。
这种方法简单易行，适用于需要调配少量涂料的情况。
2. 试配法：试配法是通过不断试验和调整颜料的配比比例，逐渐接近所需颜色。
首先根据所需颜色的RGB数值，选择相应的基础颜料，并按比例混合，然后进行试涂和调整，直至达到理想的颜色效果。
3. 工程配色法：工程配色法是根据客户提供的样品或色卡，通过色彩分光光度计和计算机色谱仪等仪器，测定样品的颜色数值，然后根据颜色数值选择相应的基础颜料，并通过计算机软件进行配色计算，得出最终的调色配方。
三、调色配方的制定步骤1. 确定所需颜色：根据用户的需求确定所需的最终颜色效果。
2. 选择基础颜料：根据所需颜色的色彩特征，选择相应的基础颜料。
基础颜料一般包括颜料浓缩体、颜料分散体等。
3. 确定配比比例：根据所选基础颜料的特性和色彩效果，确定各基础颜料的配比比例。
配比比例的确定需要考虑颜料的浓度、透明度、色相等因素。
4. 进行试配：按照确定的配比比例，将基础颜料进行混合调配，得到试配样品。
然后进行试涂，观察样品的色彩效果，根据需要进行调整，直至达到理想的颜色效果。
5. 制定调色配方：根据最终确定的配比比例，制定调色配方。
调色配方一般包括基础颜料的配比比例、稀释剂的使用量等信息。
6. 生产批量涂料：根据调色配方，按照一定比例将基础颜料和稀释剂进行混合，生产批量涂料。
涂料配方基本原理
着色颜料 →按作用分 防腐颜料
体质颜料 天然颜料 分类： →按来源分 合成颜料
无机颜料
→按成份分
有机颜料
赋予涂料五彩缤纷的颜色和色调
1) 白色：钛白粉 (TiO2)、立德粉 (BaSO4·ZnS)
2) 黄色：铅铬黄、铁黄(Fe2O3·H2O) 3) 绿色：铬绿(Cr2O3)等 4) 蓝色：群青、铁蓝(KFe[Fe(CN)6]) 5) 红色：铁红(Fe2O3) 6) 黑色：炭黑、铁黑(Fe3O4) 7) 有机颜料：耐晒黄、联苯胺黄、颜
1.半连续法 2.种子聚合法 3.预乳化法
Coating Part Chapter 3 Principle of Coating Formula
Section I Section II
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
╋ 颜料和体质颜料 Pigment & Body pigment ╋ 溶剂 Solvent ╋ 辅助材料 Accessories
Coating Part Chapter 3 Principle of Coating Formula
Section I Section II
涂料的基本组成 Basic Components of Coating
╋ 颜料和体质颜料 Pigment & Body pigment ╋ 溶剂 Solvent ╋ 辅助材料 Accessories
作用：溶解树脂，且影响涂料的施工特性、干燥时间和最终漆膜性能。
选用原则：
① 溶剂对涂料树脂的溶解性
相似互溶原理
② 溶剂的相对蒸发速率
t90 (乙酸正丁酯) E = t90 (试验溶剂)
E 试验溶剂的相对蒸发速率； t90 规定条件下蒸发溶剂总量的
涂料颜色配方
涂料颜色配方1. 引言涂料颜色配方是指根据客户需求和市场趋势，将不同颜色的涂料原料按照一定比例混合制成特定颜色的涂料。
涂料颜色配方的准确性和稳定性对于涂料生产厂家来说至关重要，因为它直接影响到产品质量和客户满意度。
本文将详细介绍涂料颜色配方的相关知识，包括配方的基本原理、常用的配方方法、影响配方准确性的因素以及如何优化涂料颜色配方过程。
2. 配方原理涂料颜色配方的基本原理是利用不同颜料之间吸光、反射光线的特性来实现特定颜色的混合。
在光线照射下，物体表面会吸收某些波长的光线，反射其他波长的光线，从而呈现出不同的颜色。
常用的颜料有有机颜料和无机颜料两种。
有机颜料主要由碳、氢、氧等元素组成，具有较强的染色能力和鲜艳度。
无机颜料则由金属元素和非金属元素组成，具有较高的耐光、耐候性能。
3. 常用的配方方法涂料颜色配方通常采用计算机辅助配色（Computer Aided Color Matching，简称CACM）的方法。
CACM可以通过光谱分析仪测量样品的反射光谱，并与标准色板或数据库进行比对，最终确定混合颜料的比例。
CACM方法主要包括以下几个步骤：3.1 标准样品选取根据客户需求或市场趋势，选择一个标准样品作为目标颜色。
标准样品可以是实际物体、彩色图片或特定颜色的数字代码。
3.2 光谱分析使用光谱分析仪对标准样品进行测量，得到其反射光谱数据。
光谱分析仪会将反射光线在不同波长下的强度转换为数字信号。
3.3 比对与计算将测得的反射光谱数据与标准色板或数据库中的数据进行比对。
比对过程可以采用数学模型，如最小二乘法等。
根据比对结果，计算出混合涂料的配方比例。
3.4 配方实施根据计算得到的配方比例，将不同颜料按照一定比例混合。
混合过程可以通过手工称量或自动配料设备完成。
混合后的涂料样品需要进行调整和测试，确保符合客户要求。
4. 影响配方准确性的因素涂料颜色配方的准确性受到多种因素的影响。
以下是一些常见的影响因素：4.1 颜料种类和质量不同种类和质量的颜料对光线吸收、反射特性有所差异，会直接影响到配方结果的准确性。
第4章 涂料配方基本原理
（二）防腐颜料
A、红丹（PbO2· 2PbO） 红丹为橘红色的碱性合成颜 料，是钢铁表面最优良的防锈颜料，其分子结构可看作是 铅酸铅。红丹往往含有一定量的黄丹（PbO），黄丹的皂 化活性比红丹强，防锈性也更好，但涂料稳定性变差。此 类防锈颜料易使高酸性漆料迅速变稠，另外它的毒性较大， 现代涂料已很少使用。 B、碱式硅铬酸铅（PbO· 3· 2） 是一种暗淡橘 CrO SiO 黄色的低着色力防腐颜料，常与其他颜料一起使用，给予 良好的防锈性能。 C、磷酸锌[Zn3(PO4)2] 白色不溶性防腐蚀颜料，适 用于各种涂料介质，防腐性一般 ，并且无毒、无污染。
第四章 涂料配 方基本原理
4.1 涂料的基本组成
成膜物质、颜料、溶剂、助剂。 4.1.1 颜料和体质颜料 不含颜料和体质颜料的透明体称为清漆； 含有颜料和体质颜料的不透明体称为色漆； 加有量体质颜料的稠厚浆状体称为腻子。 定义： 颜料是一种微奶粉末状的有色物质，它不溶 于水或油的介质中，而能均匀的分散在介质中，涂于物体 表面形成色层，呈现一定的色彩。
2、黄色颜料 A、铅铬黄（PbCrO4） 又称铬黄，该颜料有毒性，颜 色由浅黄至深黄，分别为柠檬黄（PbCrO4· PbO/PbCrO4）、 橘铬黄（PbCrO4· PbO）等五种。它是底漆、面漆应用较多 的一种黄色颜料。 B、锌铬黄（ZnCrO4） 又称锌黄，有良好的耐光性， 但遮盖力较差。 C、铁黄（Fe2O3· 2O） 有良好的耐光、耐碱性，但不 H 耐酸和高温，在150℃转变为铁红。可用于户外烘漆中。
（二）增塑剂 用于增加脆性涂膜柔韧性的有机添加剂叫增塑剂。 脆性树脂可通过共聚改性的这种内增塑方法来赋予长 期韧性 。涂料生产中，都采用方便的外增塑方法。外增塑 就是采用与脆性树脂相容的非挥发液体来增塑，或拼混柔 性树脂，如醇酸树脂改性氯化橡胶。 1、氯化石蜡 主要用于氯化橡胶和乙烯基漆中，对涂 膜的耐化学性无不利影响。最大用量可达50%。 2、邻苯二甲酸二丁酯 这是一种应用广泛的增塑剂， 与许多树脂相容，中等抗泛黄性，但有一定的挥发性。
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涂料配方设计原理 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】水溶性醇酸树脂综述1概述醇酸树脂是美国通用电气公司Kienle于1927年提出的,它是以多元醇、多元酸以及脂肪酸为主要原料,通过缩聚反应而制得的一种聚合物.由于合成技术成熟、原料易得、树脂涂膜综合性能好,醇酸树脂已成为合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一.但是,同其它溶剂型涂料一样,传统的醇酸树脂涂料含有大量溶剂(质量比大于40%),在生产施工过程中会严重危害环境和操作人员的身体健康.近年来,世界各国环保法规日益严格,传统的溶剂型涂料受到越来越大的挑战,涂料的水性化、高固体化趋势日益明晰.水溶性涂料是在成膜聚合物中引进亲水的或水可增溶的基团,使其成为可以水为溶解介质的一种涂料,它是20世纪60年代发展起来的一类新型的低污染、省能源、省资源涂料.由于其优点明显,涂料水溶性的研究应用已引起了广泛的关注并取得了重要进展.水溶性醇酸树脂涂料是新的发展趋势,得到了大量的研究开发.2 水溶性醇酸树脂涂料的研究现状合成树脂的原料用于合成醇酸树脂的原料有:植物油或脂肪酸、多元醇、多元酸、共溶剂和中和剂等.各种原料的作用不同,对水溶性醇酸树脂性能的影响也不同.植物油或脂肪酸合成醇酸树脂常用的植物油有豆油、亚麻油、红花油、(氢化或脱水)蓖麻油、葵花籽油、桐油、椰子油等.其中蓖麻油、氢化蓖麻油合成的醇酸树脂水溶性最好,椰子油次之,脱水蓖麻油、豆油、亚麻油较差.多元醇常用于合成醇酸树脂的多元醇有甘油、季戊四醇和三羟甲基丙烷.由甘油制备的醇酸树脂水溶性、干率和树脂的稳定性较差.季戊四醇反应较甘油活泼,一般与二元醇或三元醇配合使用,使用时要遵循“多元醇摩尔数大于多元酸摩尔数”的规则.三羟甲基丙烷形成的树脂的水解稳定性较甘油或季戊四醇形成的醇酸树脂有明显提高.多元酸常用于合成醇酸树脂的多元酸有邻苯二甲酸或其酸酐(苯酐)、间苯二甲酸、己二酸、马来酸、偏苯三酸等.苯酐价格便宜,酯化反应温度低,反应平稳易控制,但它容易形成半酯使树脂相对分子量降低,进而导致涂膜干燥时间延长,硬度降低.采用间苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐或不饱和二元顺酐代替部分苯酐可使以上某些缺陷得以弥补.中和剂中和剂是将阴离子树脂中的羧酸中和成可溶性盐的试剂,是水溶性醇酸树脂制备过程中必不可少的成分.中和剂的碱性强度、胺的相对分子质量、在水中的溶解度、挥发速度等能明显影响树脂的水溶性、稳定性、粘度、固化速度及涂膜的泛黄性.在具体使用时,通常应综合考虑以下几个因素:(1)挥发性好;(2)价格便宜,气味小;(3)对树脂的稳定性好.常用的中和剂有氨、氢氧化钾、三乙胺.其中三乙胺在常温下挥发速度适宜,其助溶效果比氨水和氢氧化钾都好,此外,三乙胺不会使聚酯产生胺解反应,提高了树脂的稳定性,是较为理想的中和剂.中和剂的用量应由pH值确定,一般控制在pH为～.共溶剂共溶剂(也称助溶剂)的作用是增加树脂在水中的溶解度,调节树脂的粘度,提高树脂的稳定性,改善树脂漆膜的流平性和外观.助溶剂的选择主要考虑助溶剂的偶合能力、蒸发速度及其降解效应.常用的助溶剂有正丁醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等.醇酸树脂的水性化研究要使醇酸树脂具有水溶性,最重要的是将树脂制成离子型聚合物.使醇酸树脂水性化的方法有:成盐法该法通过将聚合物中的羧基或氨基分别用适当的碱或酸中和,将聚合物主链转变成阳离子或阴离子,使聚合物溶于水.在聚合物中引入非离子基团法该法在醇酸树脂中加入含羟基或醚基的聚合物作为活性稀释剂,使树脂自行乳化于水中.将聚合物变成两性离子中间体法该法通过合成两性离子型共聚物而得到一种无胺或无甲醛逸出的新型水溶性涂料体系.干燥机理研究醇酸树脂的干燥一般遵循自氧化干燥机理:首先不饱和双键吸收氧气形成氢过氧化物,然后氢过氧化物分解生成烷基自由基,通过自由基的聚合增大树脂相对分子质量,形成最终涂膜.自氧化干燥的关键步骤是不饱和树脂与氧反应生成氢过氧化物.水溶性醇酸树脂与溶剂型醇酸树脂具有相同的干燥机理,但水溶性醇酸树脂因为制备过程和所含成分的不同其干燥过程又有自己的特点.水溶性醇酸树脂的干燥速率一般比相应的溶剂型醇酸树脂的干燥速率小,美国堪萨斯市涂料协会研究比较了以同类醇酸为基料配制的水稀释涂料和溶剂型涂料,用数据作曲线导出了两者间的干性通式:Y=+1(其中,Y是水稀释醇酸的干燥时间,X是溶剂型醇酸的干燥时间,h表示时间).主要原因是氧在水中比在一般溶剂中溶解度小,加上单态氧在水中的活泼期极短,致使醇酸吸氧较慢导致水稀释醇酸的干燥时间慢.而且,树脂种类、金属催干剂的含量和种类、施工环境的湿度、温度和溶剂组成、贮存时间、温度、颜填料种类也会影响涂膜干燥性能.很多涂料在成膜时的干燥效果并不理想,需要使用催干剂,催干剂就是自氧化干燥过程的催化剂.水溶性醇酸树脂的催干剂的选择和使用与溶剂型醇酸树脂不同,所用的催干剂要能水溶,且常要在中和树脂之前,将催干剂分散到树脂中或加入合适的分散剂与中和剂配合使用,使催干剂稳定分散到水溶性体系中.目前研究较多的是将催干促进剂如二吡啶基化合物与新型聚合型催干剂如Ne、Al 和Ba联合使用,也可用稀土化合物作催干剂.孙曰圣等人对各种稀土离子作了筛选研究,最终推荐了一种新的催干剂体系即钴/铈或钴/混合稀土.改性方法研究水稀释醇酸树脂的相对分子质量比相应的溶剂型树脂的相对分子质量低,涂膜干燥缓慢、硬度低、耐水性差、耐腐蚀性差,气干型醇酸树脂受日光照射易变黄、户外耐候性不佳.为了提高水溶性醇酸树脂的性能,有必要对醇酸树脂进行改性.醇酸树脂分子具有极性主链和非极性侧链,使其能够和许多树脂及化合物较好的混溶,为醇酸树脂进行各种物理改性创造了条件;醇酸树脂分子上具有羟基、羧基和双键等反应性基团,可以通过化学合成的途径引入其它分子,是化学改性醇酸树脂的基础.因此,可用多种途径对醇酸树脂进行改性.苯乙烯改性苯乙烯改性醇酸树脂涂料具备三大特点:粘接力强、耐水性好、干燥速度快.苯乙烯改性醇酸树脂的基本方法有双键共聚法、官能化苯乙烯改性法及偶氮酯自引发聚合法.双键共聚法双键共聚法是苯乙烯与含共轭双键的植物油、脂肪酸或醇酸树脂发生共聚反应的方法.由于它是由未改性的醇酸树脂、苯乙烯均聚物和苯乙烯接枝共聚物三者混合而成,树脂组分不均匀,故还存在与其它树脂的相容性较差,贮存稳定性差等不足.为了得到优良的苯乙烯共聚产品,大量的研究者对共聚反应的工艺和原料进行了改进.Qu等人利用苯乙烯共聚改性的顺酐醇酸树脂提高了普通苯乙烯改性醇酸树脂的耐溶剂性能、贮存稳定性等性能,拓宽了原料的选择范围,降低了改性树脂的成本,扩大了改性树脂涂料的应用领域.官能化苯乙烯改性法官能化聚苯乙烯改性醇酸树脂是指在聚苯乙烯分子上引入具有反应活性的基团,将聚苯乙烯链引入到醇酸分子上.官能化苯乙烯改性醇酸树脂的优点有:(1)原料油或脂肪酸在选择上有较大的自由度,可以不用含有共轭双键的油或脂肪酸;(2)可以在醇酸树脂分子中引入最大限度的聚苯乙烯链段,而不影响树脂体系的透明性;(3)树脂组分均匀,树脂涂膜的耐酸、碱、盐及耐溶剂性能优异;(4)拓宽了改性醇酸树脂的原料选择途径.偶氮酯自引发聚合法偶氮酯自引发聚合是将含有偶氮基的小分子物质与植物油的醇解物或高羟值醇酸树脂即多元醇的羟基反应,生成聚偶氮酯,然后利用聚偶氮酯的热分解产生自由基,引发苯乙烯聚合得到醇酸树脂分子上含有聚苯乙烯的共聚物.偶氮酯自引发聚合工艺的优点如下:可以在无共轭双键油、脂肪酸或氧化油的存在下将醇酸树脂苯乙烯化;反应不需任何引发剂或催化剂;接枝活性点在多元醇分子骨架上,避免产生大量的聚苯乙烯均聚物.但该法工艺耗时长(20h左右)且苯乙烯的转化率低(60%～75%),因此工业化生产有一定的限制.丙烯酸改性丙烯酸改性醇酸树脂的方法有:冷混拼用法、双键共聚法和利用两个组分基团间的反应.冷混拼用就是用聚丙烯酸酯与醇酸树脂通过物理方法混溶以提高醇酸树脂物理化学性能的方法.Bakule用该法制备出了物理化学性能较好的涂膜,并能满足低VOC含量的要求.双键共聚法就是丙烯酸类单体与含有双键和共轭双键的醇酸树脂的共聚.该法改性后的醇酸树脂涂膜的耐水性、耐碱性、耐久性、耐候性、干率和硬度均有较大提高.但是该共聚物体系中会残留部分未反应的丙烯酸单体,这会导致贮存稳定性下降,耐溶剂性差等不足.通过调整工艺和配方,改变引发剂种类、添加链转移剂能使这些弊病得到一定程度的克服.利用两个组分基团间的反应有三种方法,即保留双键法、单甘油酯法和脂肪酸法.Levine将反应性丙烯酸树脂与干性油脂肪酸、间苯二甲酸和三羟甲基丙烷及偏苯三酸酐一起反应合成了改性水溶性醇酸树脂.Kuzma等用多官能度体系改性水溶性醇酸树脂的干率、耐候性等性能时发现,在反应后期加入5%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯可提高水溶性醇酸树脂的性能.从总体上看,丙烯酸改性醇酸树脂比苯乙烯改性醇酸树脂具有更好的耐候性、保光性以及耐刮伤性.因而,对醇酸树脂的丙烯酸改性是一个很有发展前景的研究领域.有机硅改性有机硅改性醇酸树脂有物理法和化学法两种方法.物理法虽然通过简单的混合便大大改进了醇酸树脂的耐候性,但仍有一定的缺陷,故此法已被淘汰.化学法是将有机硅中间体与三羟甲基丙烷、间苯二甲酸和脂肪酸一起反应得到一种含羟基的预聚物,然后与偏苯三酸酐反应再进行水性化而得到的聚合物.通过化学方法改性的水性醇酸树脂涂料具有与水溶性醇酸树脂类似的施工性能,而且其干燥性能、耐候性(10年以上)、耐久性、耐热性、抗粉化性和耐水解性都得到改善,并且还显示出优良的外观和耐水性.其他改性方法其他的改性方法还有聚氨酯改性、纳米材料改性、环氧树脂改性、硝基纤维素改性、氯化橡胶改性等.Chen等将自制的粒径较小的纳米氧化物用于改性醇酸树脂涂料,结果发现纳米醇酸树脂涂料的抗菌性能和耐酸耐碱性能均优于普通的醇酸树脂涂料.Rokicki等人采用单烯丙基甘油醚改性的醇酸树脂综合性能优良,Knox采用顺酐化脂肪酸合成水溶性醇酸树脂,较传统偏苯三酸酐醇酸树脂大大提高了综合性能.3 水溶性醇酸树脂涂料的应用铁道车辆近二十年来,铁道车辆用涂料及涂装经历了几次变化,涂料档次和涂装工艺水平有较大的提高.涂料品种中的底漆由酚醛、醇酸铁红或磁化铁防锈漆改为环氧酯磷酸锌或铬酸锌底漆,腻子由酯胶、石膏腻子逐步改为环氧酯或不饱和聚酯腻子,面漆则由丙烯酸改性醇酸、脂肪族聚氨酯替代了普通醇酸漆.汽车工业汽车涂料产量占涂料总产量的15%～20%,在涂料工业中占有举足轻重的地位.汽车涂料主要包括底漆、中涂漆和面漆.在我国,水溶性醇酸树脂涂料早已在阳极电泳底漆中得到应用,但还需要得到进一步发展,在中涂漆和面漆中的应用也需要做进一步的研究.国外车身涂料底漆用的主要漆基就包括各种改性的醇酸树脂、环氧树脂等优质的水溶性树脂.船舶工业钢铁船舶保护的最主要方法是涂装,船舶涂料按使用部位的不同分为水上部位涂料、水线区涂料和水上部位涂料.醇酸树脂涂料一直是水上部位的主用涂料,而且已经实现水性化.在所有船舶涂料品种中,醇酸防锈漆和醇酸船壳漆也一直是近20年来我国海洋船舶的主流品种,美国海军则以有机硅改性醇酸为主.另外,苯乙烯改性涂膜由于具有较好的耐水性一直是我国内河船舶漆首选产品.建筑领域醇酸树脂涂料在建筑领域应用历史悠久,需求量巨大,当使用水溶性醇酸树脂涂料时可具有与树脂相同或更好的涂装效果.但是目前国内的内、外墙涂料以中低档水性涂料为主,在高档产品的研发和市场推广方面显得力不从心.丙烯酸醇酸涂料光泽度高,实干时间(6～8h)较短、保色保光性优于传统醇酸树脂,并且涂膜性能良好,易刷涂施工,是目前国内最佳的民用漆品种.4 水溶性醇酸树脂研究的发展趋势与其它种类树脂漆相比,水溶性醇酸树脂的优势在于使用大量的植物油或脂肪酸,对石油产品的依赖性较小,以空气/氧气方式固化,从而使得树脂固化成本较低,且其涂膜的水蒸气透过率较低,具有良好的防潮性能.尽管我国醇酸树脂工业已有相当规模,其水性化研究也已有一定规模,但与发达国家相比仍有很大差距,主要是产量有限,应用普及程度不高,技术水平较低,人均消费量极低,而且,我国水溶性醇酸树脂涂料品种较少,产品性能较差,许多特种原料、助剂、半成品、最终制品还需进口.在国外涂料企业纷纷步入中国市场的今天,国内同行只有大力开发具有自主知识产权的高性能涂料才能赶超世界先进水平.水溶性醇酸树脂继承了传统醇酸树脂的优点,而且可以通过改性来获得良好的耐候性、耐水性、耐腐蚀性等性能,同时,以醇酸树脂作为水性涂料,大大降低了VOC含量,顺应了环保要求,其市场前景广阔.。