探究水性树脂的现状与未来【干货】
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发布日期：2021-06-02
水性树脂是水性涂料主体成分，体系中补充加入颜料及填料和有关助剂，便可形成水性涂料。水性树脂是指以水为介质的聚合物体系，分为水溶性树脂、水性散型树脂和水乳型树脂。其中，水溶性树脂为聚合物分子链经亲水基团(或适当的水性助剂)实现树脂在溶液中呈分子级分散，树脂多呈透明状。
水性树脂与水溶性聚合物区分
树脂和聚合物在概念上基本没有严格区分，可以互相替代。应用领域中，聚合物的应用范围较宽，可以包括用于塑料、弹性体、纤维、涂料及胶黏剂等一切用单体聚合而成的高分子化合物，包括树脂。
树脂应用范围相对小，来源可以分为天然树脂和合成树脂。合成树脂是指含带官能团基团单体经聚合反应(加聚或缩聚)制成玻璃化温度相比较高聚合物，可以用于涂料、胶黏剂、织物涂层剂、皮革上光剂、油墨黏结料及灌封料等方面的材料使用。
常用水性树脂：水性酚醛树脂、水性氨基树脂、水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性丙稀酸树脂、水性环氧树脂、水性聚氨酯、水性含硅、氟树脂、水性光固化树脂及水性超支化树脂等，主要用于涂料、胶黏剂等各类涂层成膜材料。
水性树脂的优缺点以及改善
水性树脂以水做为溶剂，具有的优点，如下：1)、来源广泛、简单易得成本低、加工过程无火灾危险、替代了苯类等有机溶剂的毒性挥发物危害；2)、施工产地以及工具清洗更方便、经济成本更低；3)、施工工艺更简单，效率更高，水性涂料采用电沉积涂装，使涂漆工作自动化，效率高于通常采用的喷、刷、淋及浸等施工方法且被涂工件经除油、除锈及磷化等处理后，不待完全干燥即可进行下一步操作；4)、电沉积法涂出的涂膜质量好，没有厚边、流挂等弊病，工件的棱角、边缘部位基本上厚薄一致，狭缝、焊接部位亦能均匀上漆。
水性树脂的缺点：1)、水蒸发所需要的蒸发热高、漆膜干燥时间长；2)、对水敏感基材，如：木材、纸张等工业制品方面，水性漆的应用受到限制；3)、水性树脂中，羧酸型树脂常需要中和至微碱性(PH为7.5-8.5)。此碱性条件下，树脂中含有的酯基易水解降解，导致树脂体系破坏以及涂膜性能变坏；4)、水性树脂存在亲水基团和低分子量，因此，耐酸碱性、耐腐蚀性能较差；5)、涂装工艺对基材表面处理要求高。
水性树脂改进与完善：1)、符合“四E”原则 (经济、环保、高效及性能卓越)：环境保护法以及VOC(Volatile Organic Compound，挥发性有机化合物)限制排放。水性树脂要注重结合水性化和高性能两个目标结合起来，既不能走“先污染，后治理”的老路，也不能“只重环保，而轻性能”的错误。2)、水性树脂改进和提高，高性能、广用途的多元杂合产品的开发。
水性树脂的发展方向
随着环境政策以及民众对环保的要求，水性树脂发展及其迅速，相关文章和专利成倍增长。水性树脂的发展趋势涵盖：单一结构聚合物向多元聚合物发展，形成功能更为复杂的共聚物，如：二元共聚(或复合)、三元共聚(或杂合)，甚至四元或五元共聚。
二元共聚包括：丙烯酸-醇酸树脂，丙烯酸-环氧树脂，丙烯酸-聚氨酯树脂，丙烯酸-含硅树脂，丙烯酸-含氟树脂等；三元共聚包括：丙烯酸-环氧-聚氨酯，丙烯酸-环氧-含硅，丙烯酸-环氧-含氟等；四元共聚包括：丙烯酸-环氧-聚氨酯-含硅（含氟）树脂。
多元共聚形成的水性树脂体系，单体组分通过聚合形成共聚（接枝、嵌断）化合物，甚至含含有一定各自单体均聚物，体系非常复杂复合体系。通过改变合成树脂配方以及加工工艺，形成协同效应，扬长避短，得到性能最佳的杂合水性树脂，可以满足不同领域、不同环境、不同施工条件使用要求。
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