钢桶水性涂料知识讲座（2）

第二讲：烘烤型水溶性涂料

1、水性丙烯酸涂料

(1)成膜物质

水性丙烯酸涂料的水性树脂是由各类丙烯酸酯单体共聚而成，一般含（质量分数）5％～8％的（甲基）丙烯酸，经胺中和后赋予水溶性；引人（甲基）丙烯酸羟乙酯，赋予交联性。这类水性树脂的相对分子质量Mw25000～40000，比溶剂性树脂高（Mw8000～10000），经水溶性六甲氧甲基三聚氰胺（HMMM）交联后，涂膜性能优于溶剂性烘漆。

（2）pH值的控制

虽然这类树脂的水解稳定性较好，但交联用的HMMM树脂对抗介质的水解稳定性有要求；实际上丙烯酸树脂分子链上的侧酯基水解后会影响涂膜的柔韧性。因此体系pH值同其他水性涂料一样，仍控制在pH8～pH8.5范围内。

这类树脂并非完全水溶，它只是通过离子化水溶性基团增溶而分散于水中，类似表面活性剂的增溶胶束和胶团，具有胶体溶液或乳液的性状，并使部分羧基被树脂分子固定在胶束内部，不能移动到胶束界面。因此，在用胺中和时，只需添加理论量70％的胺就能使体系pH达8～8．5，再多加将使体系碱性增强，影响稳定性。中和剂一般用高挥发性氨，提高干燥性。用胺类时要考虑到胺的氧化变色作用，一般氧化性：伯胺≥仲胺≥叔胺。胺类主要是用于电泳底漆中，并要求是低挥发性的。

（3）粘度控制

水性树脂用水稀释初期有反常的粘度升高，达最高粘度后又急剧下降。这一稀释峰对涂料施工影响很大，易造成涂膜过厚或流挂。从树脂本身来说，相对分子质量不易过高，否则对稀释后粘度增加有影响。在保证涂膜性能的情况下，降低相对分子质量对降低稀释峰、改善施工性还是有利的。

另外，选择适宜的助溶剂及用量，对降低稀释峰也有作用。对涂膜性能，树脂相对分子质量分布要窄，但对烘烤型面漆，相对分子质量适当宽点，能改善树脂的增溶分散性和施工性。但不管怎样，水性涂料在喷涂前加水稀释至施工粘度范围时，加很少量的水，就使粘度迅速下降。因此在调稀至施工粘度时，应格外小心。一般控制粘度比溶剂型涂料稍高，以免过稀导致流挂。

（4）烘烤条件控制

水性涂料的另一缺点是涂膜烘烤时易产生爆孔。采用低Tg温度（如--8℃）树脂的涂膜不易爆孔，但温度还需根据涂膜使用性能来进行调整；添加高沸点助溶剂，能减少爆孔现象；在高湿度施工时，涂膜易爆孔，但湿度大低，涂膜流平性变差。一般地，水性涂料施工时，需控制温度、湿度，经闪干后，烘烤时慢慢升温，能避免爆孔现象。水性丙烯酸涂料的过烘烤性劣于聚酯涂料，一般于140℃烘烤固化。由于水的潜热大，烘烤时间要比溶剂型涂料长。

（5）主要用途

水性丙烯酸涂料的优良耐候性，在汽车闪光涂层中也常用作底色漆。在色漆+罩光体系中，它可用来替代溶剂型色漆。替代常规溶剂型色漆，能降低环境污染；替代高固体分色漆，则提高涂层耐候性。

对于其他各类金属制品，也是很好的低污染高装饰性涂料。同时也大大提高了作业安全性。

水性丙烯酸浸漆可用于汽车零部件的浸涂施工，代替溶剂型的沥青烘干底漆，提高涂膜的耐蚀性、硬度和施工安全性，降低烘烤温度和环境污染。另外也可作其他制品的底面合一浸涂。

用丙烯酸改性环氧的水性浸漆，可作车架浸涂用，提高产品的质量。

2.水性聚酯涂料

（1）水性涂料的特点和应用

水性聚酯树脂的结构和溶剂型涂料类似，但羧基含量较多，经挥发性胺中和后，赋予水溶性而分散于水中。由于这类水性树脂的相对分子质量比溶剂型树脂高，经水溶性甲醚化三聚氰胺甲醛树脂交联后，涂膜硬而坚韧，特别适合于卷材用涂料和汽车用水性二道浆作中涂，能满足冲压成形和抗石击性的要求。作二道浆中涂时，对颜填料需精心选择，使之有良好的流平性、打磨性、耐潮性等。

水性聚酯涂料亦可用作汽车闪光涂料的底色漆，用水性丙烯酸微胶作流变控制剂，添加水性铝粉浆后，涂膜的闪光效果甚至优于最好的溶剂型聚酯底色漆。对降低闪光漆溶剂散发污染起关键的作用。涂层的硬度、丰满光亮度及耐沾污性，也适于作轻工产品的装饰性面漆。水性聚酯涂料在施工和干燥时，对温度、湿度和升温要求较严。一般控制在25℃，相对湿度60%～70%下喷涂，在此条件下闪干5min～10min，二段升温干燥，第一段控制于80℃，防止爆孔；第二段于160℃完全固化成膜，涂料耐过烘烤性好，用于卷材预涂，能在200℃高温快速固化。

水性聚酯用环氧改性能改善涂膜附着力。这一产品像Z13-30，各色环氧改性聚酯水性浸漆，固体分高，一次涂膜厚度可达35um，耐盐雾大于300h，涂膜硬度2H，附着力2级，冲击韧度500N·cm（50kg·cm），槽液稳定性在一年以上。这一涂料分底漆和底面合一两类，主要用于汽车车架及零部件浸涂，也适合于钢窗、电器仪表外壳的浸涂「9」。

（2）水性浸漆的主要性能

几种水性浸漆的主要性能与溶剂型沥青漆对比结果见下表。

表:几种水性浸漆的主要性能