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      行業資訊

      水漆,迎來水性硅樹脂時代!

             在環保的大環境下,國內涂料的水性化正以前所未有的速度發展,涂料行業版圖正在加速“水性化”。與溶劑型涂料相比,水性涂料能節省大量資源,消除安全隱患,改善施工人員的作業環境,降低空氣污染,更利于人體健康。此外,水性涂料的性能也不比溶劑型涂料差,施工后的效果更天然、豐富,是“涂料”發展史上的一大亮點,也是當今涂料界當之無愧的寵兒。 

             隨著水性聚氨酯、水性醇酸樹脂、水性環氧、水性氟碳、水性有機硅等一系列樹脂的出現極大地豐富了水性涂料的種類和性能,特別是無溶劑水性涂料的問世,解決了無溶劑情況下保證水性涂料功能的問題,即使在封閉環境下也可以安全施工。在眾多涂料種類中,有機硅涂料因其特殊的性能,獲得了廣泛的關注。 

      有機硅樹脂涂料概述 

             有機硅樹脂涂料是以有機硅樹脂或改性有機硅樹脂為主要成膜物質,是一種元素有機涂料,簡稱有機硅涂料。元素有機涂料是由元素有機聚合物為主要成膜物質的涂料總稱,包括有機硅、有機鈦、有機氟、有機鋁、有機鋯涂料等。其中,有機硅樹脂涂料產量最大。元素有機涂料是介于有機高分子和無機化合物之間的一種化合物,具有特殊的熱穩定性、絕緣性,耐高溫、耐化學品性、耐水、耐候性等特點,廣泛地應用于國防工業、電器工業等行業。 

             有機硅一般是指具有-Si-O-Si-主鍵與有機基側鏈的聚硅氧烷。聚硅氧烷因主鏈為-Si-O-Si-結構,具有無機物二氧化硅的安全可靠、無毒、無污染、無腐蝕、耐老化及使用壽命長等性能;又因側鏈中含有機基團而具有高分子材料的柔韌性及易加工的特點。有機硅涂料是以有機硅聚合物或有機硅改性聚合物為主要成膜物質的涂料,具有優良的耐熱耐寒、電絕緣、耐電暈、耐輻射、耐潮濕和憎水、耐候、耐沾污及耐化學腐蝕等特性。

      無溶劑純硅樹脂乳液和水性硅樹脂特種功能涂料 

             有機硅樹脂具有優良的熱氧化穩定性,耐候性,電絕緣性,憎水性以及耐腐蝕性,已被廣泛用于耐高低溫絕緣漆,特種涂料,膠黏劑,膜塑料等。但是,目前有機硅樹脂耐高低溫絕緣漆、有機硅防水涂料及特種涂料等主要采用芳烴、醇類等有機物作溶劑,會產生大量的VOC(揮發性有機化合物),對環境以及人體造成極大的危害,故硅樹脂的水性化是目前的研究熱點和發展趨勢。 

             水性硅樹脂是將硅樹脂水性化,以水為分散介質的硅樹脂乳液,目前應用廣泛的集中于有機硅改性涂料,比如硅改性丙烯酸乳液、硅改性聚氨酯乳液、硅改性聚酯乳液等等,在傳統高分子乳液中引入有機硅,可以增強其耐老化、防水、耐高低溫、增硬等性能。通過在乳液聚合過程中,在高分子聚合物的分子結構中引入有機硅鏈節,常用的有機硅前驅體為硅烷偶聯劑,比如硅烷偶聯劑171,560,570等等,這些硅烷偶聯劑均為三官能烷氧基結構,在水相體系中烷氧基水解成羥基,羥基進一步脫水縮合,形成交聯結構,當交聯程度過大時會影響乳液的穩定性,造成凝膠化,無法使用,所以對于硅烷偶聯劑的用量是有一定的限制的,一般用量在1~10%,用量太小改性效果不明顯,用量太大影響乳液的穩定性,用量的限制決定了硅改性的效果是有局限性的,甚至是不明顯的。 

             再者,硅烷偶聯劑在水相中發生水解反應,副產甲醇、乙醇等低分子醇類,屬易燃有毒成分,對于水性涂料來說,其就是VOC,而VOC是水性涂料嚴格控制的指標,故硅烷偶聯劑改性的水性涂料無法從根本上解決低VOC和零VOC的問題,終將使應用受到限制。 

             無溶劑純硅樹脂乳液的產業化正好解決了上面的問題,無溶劑純硅樹脂是將硅烷偶聯劑預先水解縮合成固體硅樹脂,該固體硅樹脂中不含有烷氧基,避免了使用中醇類的釋放,然后采用特殊的乳化工藝,將固體硅樹脂均勻分散在水中,形成穩定的乳液。無溶劑純硅樹脂既避免了溶劑的引入也避免了副產溶劑的釋放,從根本上做到了綠色環保,零VOC。 

             在應用方面,無溶劑純硅樹脂乳液可以與丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、聚酯乳液、醇酸樹脂乳液、氟碳乳液、蠟乳液等乳液以任意比例相溶,不需特殊生產工藝,只要分散均勻即可使用,不會造成凝膠、破乳,有機硅成分的無限引入可以最大限度地發揮有機硅的性能,既可配制硅改性涂料也可配制改性硅涂料,充分兼顧兩者的性能。 

             無溶劑純硅樹脂乳液還可以直接作為清漆使用,對透明度要求高的場合可以直接使用,比如木器漆,在不遮蓋基材表面形貌、紋路甚至不影響光澤的同時,具有比現有的丙烯酸乳液、聚氨酯乳液更高的硬度、耐水性、防玷污性,已成功應用于混凝土、石材、巖棉、粘土、木材、紙張、文物、金屬等防水防護以及水包水(砂)、真石漆等外墻罩面。 

             無溶劑純硅樹脂乳液保留了溶劑型硅樹脂的各項性能,同樣可以配制特種功能涂料,比如有機硅耐熱涂料、有機硅耐候涂料、有機硅絕緣涂料、有機硅彈性涂料、有機硅防水涂料等,對于環保要求越來越高的今天,水性特種功能涂料無疑具有了更加廣闊的發展空間。 

             無溶劑純硅樹脂乳液即可做成室溫固化,也可加熱固化,既可做成雙組份體系也可做成單組分體系,既可直接使用也可復配使用,從根本上做到了健康、環保、綠色、高效,是水性涂料的一次偉大革新,無溶劑純硅樹脂乳液助推了水性涂料的快速發展,可以毫不謙虛的說水漆迎來了水性硅樹脂時代!


      文章來源:中國無機涂料網


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