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水性環保涂料技術

項目背景低污染的水性涂料、粉末涂料、活性體系涂料以及輻射固化涂料已成為涂料技術的發展方向。水性涂料除在建筑涂料領域得到普遍應用外，在其他領域特別是工業涂裝領域，水性涂料還只占很小的比例。發展水性涂料需要解決以下問題：涂料親水性和涂膜耐水性之間的問題。涂膜的光澤和豐滿度問題。溶劑的使用問題。一、水性聚丙烯酸酯乳膠水性涂料主要包括水乳型和水分散型兩大類。聚丙烯酸酯乳膠價格低，具有良好的耐候性、耐老化性，主要用于建筑涂料領域。普通聚丙烯酸酯乳液由于分子間缺乏交聯，漆膜性能存在諸多缺陷，限制其在工業領域的應用。我國丙烯酸酯共聚物乳液消耗量數十萬噸，但高檔乳液基本依賴進口或依賴國外技術。技術特點：本項目以水為分散介質，具有耐酸、耐堿、硬度高、豐滿度好的性能特點，不需另外加成膜助劑，常溫下即可干燥成膜，且干燥時間與溶劑型木器漆相媲美。該產品漆膜附著力高，不易泛黃，耐家用調味品（如醬油、醋等）、洗滌劑等的侵蝕，是具有國內領先水平的環保型成膜材料，可滿足木器、建筑、金屬、紙張等的涂裝。采用預乳化半連續乳液聚合技術合成，為單組份、室溫固化型產品，成膜性能優良且不含有機溶劑，安全環保，技術成熟，是優異的綠色環保涂料，性能可與溶劑型木器漆涂料相比美，符合目前越來越苛刻的環保要求，而價格低于同類產品，市場前景好。技術指標：外觀：淡藍色至乳白色乳液硬度（鉛筆硬度）：1H-2H耐水性：通過干燥時間（25℃、濕度25%）：表干30分鐘、實干7天耐酸堿、調味劑、洗滌劑：數小時不起泡、不變色固含量：≥ 40%pH值：7-8核乳膠粒（左）和核殼結構乳膠粒（右）的透射電鏡圖片優異的耐水性泡水1天，漆膜沒有明顯變化水在漆膜表面的滴接觸角為103° 生產過程無任何“三廢”產生，屬綠色環保的清潔生產工藝；產品完全以水為溶劑，為綠色環保產品；從生產到產品，以及產品的應用過程，完全符合“綠色”和“低碳”工業發展的要求。利用同樣的生產設備，通過工藝及配方調整，可生產苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、各種改性乳液等系列產品。利用調漆設備，向乳膠中加入顏填料、助劑等，可以配制各種清漆、色漆等，滿足不同的用途。二、水性聚氨酯水性聚氨酯涂料已在輕紡、皮革、涂料、粘結劑、木材加工、建材、汽車等工業部門得到了應用。聚氨酯水性涂料可分為單組分聚氨酯水性涂料、雙組分聚氨酯水性涂料和改性聚氨酯水性涂料三類。改性聚氨酯水性涂料中最重要的是水性聚氨酯改性丙烯酸酯樹脂，結合聚氨酯樹脂和丙烯酸酯聚合物各自優異的性能，可以制得綜合性能優異的新型復合樹脂體系。技術特點：所開發的水性聚氨酯乳液生產技術具有以下特點：生產工藝簡單：預聚體—直接乳化—水性聚氨酯乳液；不使用任何有機溶劑，能耗低，大幅度降低生產成本；產品質量穩定，重現性好；設備投資少，無需蒸餾和剪切設備；可連續化生產，提高了生產效率；實現了乳液的室溫固化交聯，改善了漆膜的力學性能；通過核-殼聚合技術，改善多組分材料的相容性及固化膜的性能。生產成本不到1萬元，性能優異。產品特點：本技術產品的突出特點表現為：完全水性：不含任何有機溶劑；單組份：可直接施工；室溫可固化：不需加熱或光固化；耐水性好：優于市場上同類水性產品，基本接近溶劑型聚氨酯；固含量高：可直接生產35%以上固含量的乳液產品；成本低：采用先進的工藝和技術，大幅度降低產品的成本。生產過程無任何“三廢”產生，屬綠色環保的清潔生產工藝；產品完全以水為溶劑，為綠色環保產品。

清華大學 2021-04-13

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