浅述水性醇酸树脂和环氧酯树脂的应用

相对于统治涂料世界近一个世纪的溶剂型涂料而言，水性涂料是我们涂料行业的一支新生力量，其诞生和发展主要是受到了人类对环境保护重要性的逐渐认知所驱动。自1966年美国加州颁布实施第一个挥发性有机化合物（VOC）法令以来，各国对严格控制VOC排放量、限制高VOC涂料产品的生产和使用的工作都已经提升到了法律法规的高度，水性涂料因其VOC含量极低而成为现代涂料工业发展的一个发展方向。

醇酸树脂自1927年发明以来以其较低的成本和较好的性能得到了迅速发展，而环氧酯树脂大量用于防锈漆中，它们在我国是涂料用树脂最大两个品种。所以将这两种树脂水性化的意义不言而喻。

 水性醇酸
醇酸树脂最初是对多元醇和多元酸合成的聚酯树脂做的改进，也就是在聚酯的成分中引入了脂肪酸，将此树脂叫‘醇酸’，也就是由多元醇，多元酸以及脂肪酸合成的树脂，叫醇酸树脂。传统的醇酸树脂以二甲苯等溶剂来稀释用在涂料工业中。那么，怎样能使醇酸树脂溶于水中，或者至少能够分散到水中呢。这就需要在醇酸的分子链段中引入亲水基团，例如-COOH，-OH，-NH2，醚键等。目前，水性醇酸树脂大量采用的是引入羧基，然后用碱性的胺中和成盐来达到分散到水中的目的。
  在性能方面也可以像溶剂型醇酸树脂那样用其它树脂对其改性，比如水性氨基树脂改性醇酸，水性丙烯酸改性醇酸等等。

水性环氧酯
环氧酯树脂是将环氧树脂用脂肪酸酯化，其酯化程度一般在50%以上，以达到干性的要求。正如醇酸树脂一样环氧酯水性化也是在其分子链中引入-COOH，然后用胺来中和达到水溶性和水分散性的。

水性醇酸和水性环氧酯树脂的黏度特性

水性树脂在使用过程中要用水稀释，所以要考察它的水稀释特性。一般溶剂型树脂在用溶剂稀释时，它的稀释曲线是直线型的。水性树脂在用水稀释时稀释曲线出现异常。主要表现为开始加水稀释时，黏度降低，随着水的继续加入，黏度开始增加，增加到一定的值，又开始快速降低。所以在实际应用中要尽量越过稀释峰，以避免稀释过程中出现黏度异常，影响使用。

水性醇酸和水性环氧酯树脂的应用

1  自干漆
用干性油生产的水性醇酸和环氧酯树脂可作自干型和低温烘烤型的涂料。广泛用于各种装饰用瓷漆和金属防锈漆。比如我公司生产的水性丙烯酸改性环氧酯树脂乳液E50和水稀释性醇酸树脂CS001，用于生产水性金属防锈漆，在漆膜的基本性能和防锈性能上都较好。用在汽车的底盘，车桥，车架等部位的涂装上，完全能达到要求。

2  烘烤漆
因为水性醇酸树脂和环氧酯树脂配方设计中往往留有羟基，而且有大量的羧基，它可以和氨基树脂交联作成烤漆，用于各种金属面漆。其烘烤温度一般在120℃以上。比如我公司生产的WA622与水性的氨基树脂配合，可用来生产水性烘烤型的高光漆，性能可达到一般装饰用高光漆的要求。另外水性环氧酯能够用来作电泳漆。

水性醇酸树脂和环氧酯树脂制漆过程

磨浆
水性漆的制作过程同溶剂型漆相同，首先是颜填料的研磨。颜料的研磨可以用单颜料研磨或混合颜料的研磨。不论是那种研磨，首先需要加入树脂，水，润湿分散剂，消泡剂混合均匀后加入颜填料，分散一定时间后加珠子研磨。根据不同漆的要求，研磨到需要的细度。

调漆
为提高生产效率，研磨完的浆料中往往颜料的浓度很高，这时就需要按调漆配方补加其余的树脂，交联用的树脂，各种助剂，溶剂，用水调整固含量，搅拌均匀后，用增稠剂调整黏度。

水性醇酸和水性环氧酯应用过程中存在的问题

水性醇酸和水性环氧酯和溶剂型漆比有许多优点，比如更环保，不燃不爆，施工工具可用水清洗等。但也存在一些急需解决的问题，主要表现在：
1，储存稳定性问题。水性醇酸树脂加水稀释后，其中的酯键在水中容易水解，导致成漆不稳定。所以适合做工厂用的不需要长期储存的工业漆，一些民用的零售漆，需要长期储存，可能会出现问题。
2，因为水的蒸发潜热较大，所以最终漆膜性能需要的较长时间。另外空气湿度对水性漆的干性影响很大。在高湿度下，水的挥发速度极慢，甚至不挥发，所以自干漆尽量避免在高湿度下施工。
3，水的表面张力比溶剂大，所以制水性漆时一般需要加入水性助剂来调节，否则容易产生漆膜缺陷；另外漆膜较厚时高温烘烤存在爆泡问题，需要借助高沸点溶剂来解决。

以上是许多水性漆存在的缺陷，也是涂料研究者需要和正在解决的问题。虽然水性树脂和水性漆存在着一些缺陷问题，但在当今这种对环保要求越来越高的大环境下，他的优越性是不容忽视的。另外随着助剂研究和树脂的合成技术的不断进步，水性涂料的问题也会随着不断进步。相信随着涂料工作者的努力，水性漆一定会在涂料领域大放异彩。

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