水性涂料的配方设计及其应用
水性涂料的配方设计及其应用
水性涂料的配方设计及其应用水性涂料是一种使用水作为溶剂的涂料，相较于传统的溶剂型涂料，它具有环保、无毒、易清洗等优点，因此越来越受到人们的青睐。
本文将介绍水性涂料的配方设计和应用。
一、水性涂料的配方设计1.黏度控制：水性涂料的黏度对喷涂性能和流平性有很大影响。
可以通过添加粘度调节剂来控制黏度，常用的粘度调节剂有聚酯单官能团和丙烯酸酯单官能团交联的水溶性树脂。
2.干燥性能：水性涂料的干燥时间对涂料的施工性能和工艺效率有重要影响。
可以通过添加干燥促进剂来提高干燥速度，常用的干燥促进剂有碳酸氢铵、纳米二氧化硅等。
3.耐候性：水性涂料在室外环境下需要具备良好的耐候性，抵御紫外线辐射、酸雨、盐雾等。
4.颜料分散性：水性涂料的颜料分散性对其色彩鲜艳、遮盖力和外观质感有重要影响。
可以通过添加分散剂来提高颜料的分散性，常用的分散剂有聚苯乙烯钠磺酸盐、聚醯胺胺聚酸等。
5.膜层硬度：水性涂料需要在干燥后形成坚硬耐磨的膜层。
可以通过添加固化剂、交联剂等来提高膜层的硬度和耐磨性。
二、水性涂料的应用水性涂料具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1.建筑装饰：水性涂料广泛应用于室内外墙面、天花板、木器、金属表面等装饰涂料。
其环保、无毒的特点适合于儿童房、病房等特殊环境。
2.汽车涂装：水性涂料在汽车喷漆中有着广泛应用，可以用于汽车外观涂装和内饰零部件涂装。
其低挥发性和环保特性，减少了对环境的污染和工人的健康风险。
3.金属防护：水性涂料可用于金属表面防腐、防锈，如船舶、铁路、桥梁、石化设备等。
其耐候性好，长期暴露在自然环境下也能保持稳定的性能。
4.木器涂装：水性涂料对木材的保护效果好，可以用于家具、地板、门窗等木制品的涂装。
其无毒、环保的特点符合人们的健康需求。
5.铁路、船舶、飞机等交通工具：水性涂料也逐渐应用于交通工具的涂装，提高了交通工具的耐候性和外观质感。
总结：水性涂料作为一种环保、无毒的涂料，具有广泛的应用前景。
其配方设计需要考虑黏度控制、干燥性能、耐候性、颜料分散性和膜层硬度等因素。
水性面修色漆的配方设计及应用
伍 忠岳 ， 荣森 叶
摘
（ 海 富 臣化 工有 限公 司， 上 上海 ２ １０ ） ０７７
要： 在水性木器漆全封闭清漆着色涂装 中 ， 面修色是 工厂 化生产 的一个难 题 ， 传统 的修色方 法在应 用 中存 在
较多 的缺 陷。针对水性木器漆 的全封 闭着色涂装设计 出一种专用 的面修 色漆 ， 其功能 专一 ， 大大改善 了水性木器 漆全
封闭着色涂装工厂化生产 时的施 工操作性和颜色可控性 。 关键词 ： 水性木器漆 ； 面修 色漆 ； 配方设计
中 图分 类 号 ：Ｑ６ ０ ７ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ３— ３ ２ ２ ０ ） ９— ０ ９— ０ ５ ４ １ （ ０ ８ ０ ０４ ０ ４
维普资讯
第 ３ 卷第 ９ ８ 期
２０ ０ ８年 ９月
涂 料 工 业
Ｐ ＩＴ＆Ｃ ＡＮ ＯＡＴ ＮＧ ＮＤＵ Ｔ Ｉ ＳＩ Ｓ ＲＹ
Ｖ １ ３ Ｎｏ ９ ｏ． ８ ． Ｓｐ ２ ０ ｅ ．０ ８
水 性 面修 色 漆 的配 方 设 计 及 应 用
易控制 。本文针对这一 问题 ， 对面修色 问题进行 了讨论 。
点， 很难操作 ， 一般不 用 。在使 用醇 醚 类溶 剂稀 释 时 ， 色容 着
易 ， 由于修色水 中没有成膜 物 ， 色控制 比较 困难 。作者在 但 颜
水性丙烯酸涂料配方设计
水性丙烯酸涂料配方设计
1.主要成分：
-丙烯酸共聚乳液：作为主要胶体颗粒，提供涂料的胶性和稳定性。
-填料：如碳酸钙、氧化铝等，提高涂膜硬度和附着力。
-分散剂：如十二烷基苯磺酸钠等，用于分散填料和稳定乳液。
-乳化剂：如辛酸月桥醇酯等，用于稳定乳液。
2.辅助成分：
-pH调整剂：如三乙醇胺，用于调整涂料的酸碱度。
-防腐剂：如异恶唑硫酮等，防止涂料发霉和腐败。
-抗氧化剂：如丁基羟基甲苯，防止涂料老化。
-防沉剂：如聚乙烯醇等，避免填料沉淀。
-润湿剂：如脂肪醇聚氧乙烯醚等，提高涂料的涂布性。
3.配方设计：
根据涂料的要求和实际情况，可进行以下配方设计：
-丙烯酸共聚乳液：占总配方的50-60%。
-填料：占总配方的30-40%，可根据需要调整。
-分散剂：占总配方的1-3%。
-乳化剂：占总配方的1-3%。
-pH调整剂：根据需要添加，一般占总配方的0.1-0.5%。
-防腐剂、抗氧化剂、防沉剂、润湿剂等：根据需要添加，总共占总配方的1-3%。
4.配方示例：
根据上述配方设计，以下是一个水性丙烯酸涂料的配方示例：
-丙烯酸共聚乳液：60%
-填料：35%
-分散剂：2%
-乳化剂：2%
-pH调整剂：0.3%
-防腐剂、抗氧化剂、防沉剂、润湿剂等：0.7%。
水性塑胶涂料配方设计基础
水性塑胶涂料基本组成
常用助剂包括颜料分散剂、流平剂、消泡剂、催干剂、增塑剂、防霉剂、 抗结皮剂、防紫外线剂、流变剂等。
例如：气体化学：表面活性剂SURFYNOL 104E/104BC;海名斯:聚氨酯缔合 流变助剂 RHEOLATE 266粘土类流变助剂: BENTONE DE BENTONE EW BENTONE DY CE BENTONE LT 潤濕分散劑 NUOSPERSE W-22 防腐防黴劑 DEUADD MB-11; 毕克助剂:润湿分散剂 DISPER BYK-181 BYK-190 / BYK-191 DISPER BYK-192 底材润湿和表面滑爽性 BYK-333/BYK-346/BYK-347 /BYK-349 消泡剂 BYK011/BYK-024;蜡乳液和分散体 AQUATIX 8421; 迪高助剂:润湿分散剂 DISPERS 651/DISPERS 750W, 消泡剂 FOAMEX 805 FOAMEX 822 FOAMEX 825 ,脱泡剂 AIREX 901W AIREX 902W ,表面控制助剂 GLIDE 100 GLIDE 110 GLIDE 410 ; 道康宁助剂DOW CORNING; 陶氏DOW:聚氨酯增稠剂 RM-8W/RM-12W/SCT-275,阴 离子碱溶胀型增稠剂 ASE-60;OMG BORCHERS GMBH: 湿润剂和分散剂 BORCHI GEN SN 95; 兄弟股份公司:聚氨酯增稠剂 BORCHI GEL PW 25; 巴斯夫BASF(汽 巴CIBA):丙烯酸酯共聚物增稠剂 VISCALEX HV 30;中和剂 AMP-95/ DMEA(N,N二甲基乙醇胺/)氨水(NH4.H20)-28%/ 三乙胺TEA等
水性涂料配方设计与涂料助剂的应用及原料制备方法实用手册
水性涂料配方设计与涂料助剂的应用及原料制备方法实用手册 第六章 水性涂料的成膜 第七章 水性丙烯酸酯涂料 第八章 水性环氧树脂涂料 第九章 水性聚氨酯涂料 第十章 水性含硅聚合物涂料 第十一章 水性含氟聚合物涂料 第十二章 现代仪器分析在涂料中的应用
水性涂料配方设计与涂料助剂的应用及原料制备方法实用手册
一、着色颜料 二、防锈颜料 三、体质颜料 四、特种颜料 第四节 水性涂料中颜料的分散与稳定 一、颜料的润湿 二、颜料的分散稳定 三、颜料与分散剂间的结合 参考文献 第四章 水性涂料用助剂 第一节 润湿剂和分散剂 一、润湿机理 二、分散剂的稳定机理 三、润湿剂、分散剂的分类 四、润湿剂、分散剂对涂料性能的影响 五、润湿剂、分散剂的使用 第二节 流平剂 …… 第五章 水性涂料配方设计的重要因素
环氧树脂涂料、水性聚氨酯涂料、水性含硅聚合物涂料、水性含氟聚
合物涂料、现代仪器分析在涂料中的应用等内容，涉及水性涂料的性
能Байду номын сангаас应用和发展。
本书可供从事水性涂料研究、生产、使用和管理的人员阅读，也可供
大专院校相关专业作为参考教材使用。
详细介绍
第一章 水性涂料概述
第一节 水性涂料的发展
第二节 水性涂料的类型
一、水溶性涂料
二、乳胶涂料
水性涂料配方设计与涂料助剂的应用及原料制备方法实用手册
第三节 水性涂料的组成 第四节 水性涂料的应用 一、水性建筑涂料 二、水性工业涂料 参考文献 第二章 水性树脂 第一节 水性树脂的种类 一、纤维素衍生物 二、改性油 三、改性聚丁二烯树脂 四、环氧树脂 五、醇酸树脂 六、氨基树脂 七、聚酯树脂 八、酚醛树脂 九、丙烯酸树脂 十、聚氨酯树脂 十一、有机硅树脂 十二、有机氟树脂
水性金属涂料配方设计
水性金属涂料配方设计
作者：未知 文章来源：未知
点击数： 1780
更新时间：2004-9-15
参考配方
清漆: BS-9301 100 717（美国首诺公司） 30
140℃ 30分钟烘烤
黑色水性丙烯酸烘烤型漆参考配方（适用于车架等）
原料名称 规格 重量 BS9301丙烯酸树脂 60±2%，三木 47 甲醚化氨基树脂 60±2%，三木 13
高色素碳黑 进口 2.5
滑石粉 800目 10
沉淀硫酸钡 800目 5
高岭土 进口 5
多聚磷酸铝 APW-2 5
膨润土 浙江，临安 0.6
EFKA-4560 分散剂，进口 0.5
EFKA-2526 消泡剂，进口 0.3
异丙醇:丙二醇丁醚:去离水 1：1：1 11.1
合计 100
1、涂料性能主要控制指标：细度≤30μm
粘度 60-200S （涂-4）/25℃
2、涂膜主要性能：
（1）施工时可用自来水稀释
（2）硬度≥2H ，冲击50kg.cm ，附着力≤2级
柔韧性1mm ，光泽40-60%，干燥条件通常为130℃×30min
（3）耐介质性优 水溶自干漆，水性油墨专用
水丙2#
【质量指标】
外观：淡黄色透明液体
固含：50±2%
粘度：20~45秒（格氏管）/25℃
PH值：8~9
Tg：38℃
助溶剂：醚类、醇类
【特性用途】
用水或乙醇：水=3：7作稀释剂，作水性自干漆，漆膜干燥快，光亮，主要用于纸张、纸箱油墨用，属环保型产品。
水性涂料的设计标准
水性涂料配方基础知识水性涂料配方体系水性涂料,包括水性木器漆是以水为分散介质和稀释剂的涂料;不常用的溶剂型涂料不同,其配方体系是一个更加复杂的体系;配方设计时,不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能．还需要合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配;,有时还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂,最终形成适用的配方;配方基本组成1 水性树脂：这是成膜的基料,决定了漆膜的主要功能;2成膜助剂：在水挥发后,使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜,并改善低温条件下的成膜性;3 抑泡剂和消泡剂：抑制生产过程中漆液中产生的气泡并能使已产生的气泡逸出液面并破泡;4 流平剂：改善漆的施工性能,形成平整的、光洁的涂层;5润湿剂：提高漆液对底材的润湿性能,改进流平性,增加漆膜对底材的附着力;6分散剂：促进颜填料在漆液中的分散;7 流变助剂：对漆料提供良好流动性和流平性,减少涂装过程中的弊病8增稠剂：增加漆液的黏度,提高一次涂装的湿膜厚度,并且对腻子和实色漆有防沉淀和防分层的作用;9 防腐剂：防止漆液在贮存过程中霉变;10 香精：使漆液具有愉快的气味11 着色剂：主要针对色漆而言,使得水性漆具有所需颜色;着色剂包括颜料和染料两大类,颜料用于实色漆不显露木纹的涂装,染料用于透明色漆显露木纹的涂装;12 填料：主要用于腻子和实色漆中,增加固体分并降低成本;13 pH 调节剂：调整漆液的pH 值,使漆液稳定;14 蜡乳液或蜡粉：提高漆膜的抗划伤性和改善其手感;15 特殊添加剂：针对水性漆的特殊要求添加的助剂,如防锈剂铁罐包装防止过早生锈、增硬剂提高漆膜硬度、消光剂降低漆膜光泽、抗划伤剂、增滑剂改善漆膜手感、抗粘连剂防止涂层叠压粘连、交联剂制成双组分漆,提高综合性能、憎水剂使涂层具有荷叶效应、耐磨剂增加涂层的耐磨性、紫外线吸收剂户外用漆抗老化,防止发黄等;16 离子水：配方设计时往往还要添加少量的去离子水以便制漆;水性树脂水性漆配方中,基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分;配方设计时应尽量提高水性树脂的用量,占体积比的60-70%,使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多,这样才能保证制成的漆一道涂装漆膜较厚,丰满度高;水性丙烯酸树脂、丙烯酸乳液acrylic emulsions,由于其通用性,耐候性及多样性,已在涂料行业的各个领域得到了广泛应用;水性丙烯酸乳液由丙烯酸酯单体为主的乙烯基单体经乳液聚合而成;聚合过程中添加了乳化剂、稳定剂、pH调节剂等各种助剂,体系相当复杂;水性丙烯酸乳液制成的漆膜有良好的耐候性,不易黄发,硬度高,光泽好;近年来,随着水性丙烯酸乳液聚合技术的不断发展,多相聚合,核壳技术,自交联技术及高分子表面活性剂的应用,和核壳聚合等技术进一步改进和提高了水性丙烯酸乳液的性质,使得水性丙烯酸乳液的适应不同施工和使用条件的需要,用武之地得到不断的扩大;现在,水性丙烯酸乳液的应用已扩展到性能要求更高的工业用途领域聚氨酯分散体聚氨酯材料是分子结构中具有氨基甲酸酯结构的一类大分子化合物的总称,通常由二异氰酸酯和多元醇经聚加成反应制成;聚氨酯高分子既具有使其形成物理性交联的极性官能团,又具有非极性的及柔性的链段;使用得当,其极性管能团还可以进行进一步的化学交联;这些分子特性使得聚氨酯材料具有高强度,韧性及抗溶剂的能力;聚氨酯作为一种强度高,耐候性好,附着力强的优质材料,已在涂料领域得到广泛的应用;根据制备聚氨酯所用的异氰酸酯类型,聚氨酯乳液和相应的漆可分为脂肪族型和芳香族型两大类;脂肪族的漆膜有优异的耐候性和抗黄变性; 芳香族水性聚氨酯多用来做室内装饰漆;按聚合得到的粒子大小有聚氨酯乳液和聚氨酯分散体Polyurethane Dispersions PUD 两类;水性聚氨酯分散体,采用独特的工艺将聚氨酯颗粒分散在水中,从而达到以水为载体的成膜作用;与其它乳液成膜机理相近,成膜的效果取决于颗粒间高分子相互渗透的能力;为增加渗透,一方面聚氨酯分子链要足够柔软,流动性好；另一方面,乳液颗粒要尽可能的小,这样可以增加颗粒间的接触面积,减少高分子的移动距离;水性聚氨酯分散体通常有纳米级的粒径,外观半透明甚至完全透明,是最好的水性漆基料之一;水性聚氨酯分散体有时被称为纳米乳液,以区别于外观呈白色的普通乳液;水性丙烯酸乳液水性丙烯酸乳液配方需要考虑的问题：水性丙烯酸树脂组成在调制水性漆配方时,乳液原料的选择是工程师最重要的决定;涂料的主要性能是由树脂决定的;由水性丙烯酸酯乳液,包括聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液种类繁多,市场上鱼目混杂;而不同的水性丙烯酸酯树脂组成对其水性漆成膜性及成本的影响很大;这里对几个影响因素进行简单讨论;1苯乙烯聚丙烯酸酯乳液引入该单体的主要原因是其可提供较高的玻璃化转发温度Tg, 从而提高成膜的硬度；另一个原因是成本;苯乙烯在包装工业上用量极大,是石油工业最重要的,成熟的下游产品之一,价格低但受宏观经济影响大;然而引入苯乙烯,特别是其含量高于总单体量的15%以上时,也会给水性漆成膜性带来许多负面影响;首先,含苯乙烯的聚合物链段缺乏柔韧性,宏观上表现为水性漆成膜硬而不韧；还有苯乙烯所含的苯环,是紫外光的吸收体,该单体含量高时,紫外线通过相邻苯环会对聚合物链有剪切反应,从而使水性漆漆膜发脆,光泽度下降,寿命降低；苯乙烯的结构也决定了它对很多有机溶剂有亲和力,水性漆漆膜的耐溶剂性也不其它的树脂有明显差距;2丙烯酸酯类单体丙烯酸酯类单体种类很多,性能及价格相差很大;国内最常用的是丙烯酸丁酯,改单体成本最低,是大多乳液厂家用于与苯乙烯配套,制造廉价墙漆的乳液的单体;其功用是提供水性漆漆膜的柔韧性;由于丙烯酸酯聚合物主链上不含除酯基以外的基团,主链及酯基侧链柔韧性均好好,使水性漆漆膜缺乏硬度;这类聚丙烯酸酯乳液虽然是建筑内外墙涂料的选择,但作为对硬度及韧度要求都高的的木器漆来讲,性能就不够了;3甲基丙烯酸酯类单体甲基丙烯酸酯类单体,比丙烯酸酯单体在性能上又上了一个台阶;由于甲基丙烯酸酯类聚合物主链上多了甲基,使其主链的活动性受到限制,主链钢性增强,同时酯基侧链有提供了柔韧性,使得甲基丙烯酸酯类单体具有硬度和韧性的最佳平衡,比如聚甲基丙烯酸甲酯甲甲酯就是人们俗称的有机玻璃；甲基丙烯酸酯类单体,由于不含苯环,使其比起苯乙烯类单体在抗紫外侵蚀,耐久性,及抗溶剂性方面都比苯乙烯有明显优势;综上所述,水性丙烯酸酯树脂制造商对单体的选择很多,不但可以变换其种类,又可变换相对比例和成分;水性涂料厂家在选择水性丙烯酸酯乳液时,不能只考虑“纯丙”或“苯丙”这些空洞概念词汇,应该以水性丙烯酸酯树脂及其配方的实际性能为衡量标准;在选择水性丙烯酸酯乳液时,不能只考虑“纯丙”或“苯丙”这些空洞概念词汇,应该以水性丙烯酸酯树脂及其配方的实际性能为衡量标准成膜助剂构成乳液或分散体的聚合物通常具有高于室温的玻璃化温度;为了使乳液粒子很好地融合成为均匀的漆膜,必须使用成膜助剂降低最低成膜温度MFFT;成膜助剂是一类小分子有机化合物,存在于漆膜中的成膜助剂最终会逐渐逸出并挥发掉;多数成膜助剂是涂料有机挥发物VOC的重要组成部分,因此成膜助剂该用得越少越好;选用成膜助剂要优先考虑不属于VOC限制范围,但挥发性不得太慢、成膜效率还要高的化合物;成膜助剂的量取决于配方中乳液或水分散体的用量和玻璃化温度;乳液或水分散体用量大以及聚合物的Tg 高,成膜助剂的用量也要大,反之用量少,配方设计时,首先考虑成膜助剂大约占乳液的或水分散体的3%-5%,或占乳液或分散体固体分的5 %～15%;但是,对Tg 超过35℃的聚合物乳液可能要提高成膜助剂的用量才能保证低温成膜的可靠性,这时应逐渐提高成膜助剂的用量,直至低温10℃左右或更低涂装能形成不开裂、不粉化的均匀漆膜为止,找出成膜助剂的最低用量;成膜助剂的用量达乳液或分散体的15%或者更高是不可取的,应考虑更换其他成膜助剂再试;除降低最低成膜温度和提高漆膜致密度外,成膜助剂还能改善工性能,增加漆的流平性,延长开放时间,提高漆的贮存稳定,特别是低温防冻性;水性涂料的成膜助剂一般为醇醚类型的溶剂,最为常用的是二乙醇醚类、丙二醇醚类以及N-甲基吡咯烷酮等成膜助剂,并具有高低沸点之分;水性涂料在夏季施工时,水分挥发较快,即表干相对过快,有部分水分可能会在未干透之前封闭在涂膜内,导致涂膜发白或是流平不好的弊端;因而,可通过添加少量适当而合适的高沸点溶剂来延缓涂膜的干燥速度,延长涂膜的开放时间,改善其施工性能和涂膜外观;在冬季里,由于气温较低,水性涂料的干燥速度较慢,也即水的挥发较慢,但成膜助剂相对比水挥发快一些,或许部分不水一起蒸发,使水性涂料不能形成致密的涂层,导致水性涂料的涂膜存在发白和开裂的现象;所以添加成膜助剂时,一定要考虑克服水性涂料在不同季节的施工性,同时还要考虑其尽可能干燥速度快一些,这也是水性涂料最难的技术要点,尤其是Tg 较高的丙烯酸分散体更是难解决的问题;因此,多种成膜助剂来搭配是最好的选择;成膜助剂有一个不树脂体系的相容性问题,在一个体系中很好的成膜助剂在另一种水性木器漆中可能造成体系不稳定,或者起严重,或者重涂性不良;配方设计时要充分考虑到这一点,并且过试验选取最佳成膜助剂及其用量;消泡剂和抑泡剂消泡剂是水性涂料中最难控制消泡不流平达到平衡的助剂之一;漆液在涂装中因搅动会产生气泡;存在于漆液中的气泡如不及时消除,漆膜干后,形成不可接受的瑕疵;漆液在生产过程中、泵送和灌装时也会产生气泡;消泡是配方设计过程中不可忽略的因素,消泡剂的消泡机理是通过润湿渗透到由体系产生的泡沫薄膜上且不断要在薄膜上扩散,使泡沫薄膜的表面张力不平衡而破泡;一般来说,消泡剂分为抑泡剂和破泡剂两种,抑泡剂的作用是抑制水性涂料在外力的作用下泡沫产生,而破泡剂主要是在已生成泡沫膜的表面迅速散布,破坏气泡的弹性膜,使之破裂,但常常两种搭配使用效果比较好,否则至少要选择一种有效的消泡剂;多数消泡剂,特别是机硅消泡剂,在用量过大时会使湿漆膜产生缩孔,因而消泡剂的用量以能基本消除气泡为原则,不可过度追求消泡效果,以免出现缩孔等副作用;对于水性木器漆,矿物油类消泡剂比有机硅消泡剂的宽容性大,添加稍多不容易出现严重的缩孔,可以优先考虑选用;目前市场上已有很多消泡剂,其选择要非常谨慎,可以从几个方面加以注意：1、受控相容性,即是要达到消泡和表面效果的平衡,既要消泡,又要防止缩孔、流平性差等缺陷;2、根据施工条件和方法进行消泡,例如刷涂、喷涂以及辊涂面临不同的起泡程度,也意味着不同的消泡剂选择;3、抑泡和破泡的平衡,可根据不同加工和施工方式,合理搭配;4、长效消泡性能;许多消泡剂在漆液贮存过程中会逐渐减弱其消泡性能,在设计配方时应使漆中的消泡剂含量偏高一些;消泡剂的用量占整个配方的0.05%～0.5%,最好在0.1%左右,如果所用的消泡剂添加量超过0.5%才有好的消泡效果的话,应考虑更换消泡剂;不同的树脂体系对消泡剂的敏感程度不同; 水性消泡剂选定的类型和用量必须根据不同的体系,通过实验来确定;润湿流平剂润湿流平剂能有效地降低体系的表面张力,显着改善水性木器漆的施工效果;加入润湿流平剂后漆对底材的润湿性能和渗透性增加,漆液的流平性得到改善,有时还能克服缩边镜框效应问题;更重要的是流平剂能解决常见的缩孔问题,特别是过度使用消泡剂后引起的缩孔;过量的流平剂会抵消消泡剂的消泡作用,使得漆液在施工时产生气泡,有的还有明显的稳泡作用,所以应尽量选用流平性好、起泡性低、稳泡性小的润湿流平剂;流平剂不消泡剂的配合,包括品种的选择和用量的控制,是水性木器漆配方研究的重点.理想的润湿剂应当包含以下几个方面：1. 有效降低体系的表面张力能力,改善其对基材的润湿性和渗透性;2. 尽可能低起泡性、稳泡;3. 尽可能低的水敏感性;4. 不影响层间附着力;5. 良好的表面张力平衡,既能提高基材润湿,又不因过度降低表面张力而影响流平或产生缺陷;流平剂一般用量在0.1％～1.0％,最好控制在0.3％左右,当消泡剂超量时,为了克服缩孔,流平剂的用量甚至会超过1％;腻子配方中可不用流平剂;流变助剂流变助剂提供低剪切条件下的流平效果,使涂刷后的漆液能尽快流平,减少刷痕,避免飞溅,但是随着干燥时间的推移这种流平作用减弱,漆膜固定,又可避免漆液在垂直面上产生流挂;流变助剂从性能上可分为高、中、低三种剪切黏度的类型：低剪切黏度的流变助剂能够提供罐内黏度,防止颜料沉降,并有效的控制漆液在立面作业时产生的流挂；提供中高剪黏度的流变助剂能很好的提高水性涂料的丰满度和流平性,而与用提高高剪切黏度的流变助剂则帮助流平、防止飞溅以及提高辊、刷涂施工性能;所以,流变助剂的种类和用量必须根据施工的要求及体系来选定,一般根据施工方法的不同来选定流变助剂类型,往往通过三种剪切黏度的流变助剂来搭配才能达到所需施工效果;聚氨酯缔合型增稠剂是目前在水性涂料中应用最广泛的,但是该类增稠剂在水性涂料体系中的选定不配方中其他成分有密切的联系;如增稠效果不水性涂料中的聚合物颗粒大小和疏水性以及助溶剂有很大的关系,如果水性涂料中的聚合物颗粒越小,越疏水,以及助溶剂在聚合物中的分配系数越高,其增稠效率就高,否则该类增稠剂添加很大量都没达到所需的黏度;同时,建议用水稀释后,在合理的剪切力下加入,否则也有可能不体系发生絮凝,产生颗粒;表面控制助剂表面控制助剂的种类和作用包括：1、改善流动和流平；2、降低摩擦系数,增滑；3、增强抗划伤能力；4、抗粘连；5、增强哑粉等的排列；6、特殊手感,如柔感等；7、其他,如改善涂膜的耐水性、耐污性等;它们一方面通过均衡干燥过程的表面张力,实现均匀干燥和流动,降低表面粗糙；另一方面在干燥过程中集中在表面,形成光滑涂膜,增加滑度和其他特殊性能;这类助剂主要有两种：1. 有机硅：这类表面控制助剂,添加量很少就能征有效的提高涂膜的抗刮耐磨性等性能,一般与体系的相容性差,如果选择不当,往往会影响涂膜的光泽度及涂膜层间的附着力;2. 蜡乳液,例如棕榈蜡和聚乙烯蜡：一定程度影响涂膜的光泽度,这不其的粒径大小及分布有关;蜡乳液要加至配方总量的2%～8%才会有明显的效果,过多的蜡乳液影响漆膜强度并降低层间附着力,推荐的最佳用量为3%～5%;腻子不用蜡乳液,除非有特殊的表面效果要求;一般实色漆中多不必加蜡乳液;有时蜡乳液可用蜡粉代替;采用两种类型的表面控制剂搭配效果更佳,但以下几个方面要非常注意：1. 是否严重影响涂膜光泽度；2. 对层间的附着力的影响；3. 稳泡性评估；4. 体系的储存稳定性;消光剂消光剂是用来调控水性涂膜光泽度的添加剂,以满足当今市场哑光漆主流产品广泛需求;消光剂的消光机理是能有序地排列在涂膜表面,使涂膜表面凹凸不平,造成照在涂膜表面的光线漫反射,从而达到消光的目的;水性涂料中应用的树脂固含量比较低,制成水性涂料的有效成分不高,加上是分散体系,因而水性涂料的消光比较容易,但不同水性树脂体系的消光难易都不一,一般丙烯酸乳液比水性聚氨酯分散体相对较好消光,但在防沉降性能方面比水性聚氨酯分散体系好一些; 所以消光粉的选定必须要考虑其在不同的体系和用途来评定;消光剂尽可能选定其的折射指数不水性树脂的折射指数相近,减少对涂膜的透明度影响,同时,还要考虑其在体系中的消光效果、分散性、防沉性及手感;防腐剂水性涂料是水基体系,在生产过程中较易带入细菌,在储藏过程中都较易被微生物降解,因而,在配方设计时应适当添加防腐剂的类型和用量,防止体系和涂膜的腐败;从环保的角度考虑,应使用较低毒的防腐剂,另外还要注意与体系的匹配性,以及在添加时必须用水稀释后方可,否则,会与体系发生絮凝及不良的现象;一般来说,对于异噻唑啉酮类防腐剂用量在0.1%已足能防止漆液在贮存过程中霉变;加0.1%的防腐剂后,密封贮存两三年不成问题;酸碱度调节剂水性涂料有必要时还可能要调pH 值;多数乳液或水分散体生产时已将pH 值调为8～9,制漆时不必再用pH调节剂;如果pH 值有偏差制漆过程中要加0.05％～0.1％的pH 调节剂,将漆液的pH 值调至7～9;许多水性木器漆只有在中性至微碱性条件下才能稳定,当pH 值过高或过低时,漆液可能会产生絮凝、沉淀、返粗、施工性能恶化等现象;不同的体系的pH 值的要求都不一样,所以,水性涂料的pH 值是根据体系的不同来调整,同时要考虑不配方中防腐剂的匹配;还要注意的是添加时必须用水以倍数来稀释,以免引起体系产生颗粒;颜料和填料实色漆中,以白漆为例,钛白粉用量要能保证漆膜有足够的遮盖力,钛白粉的用量不应低于13％,但也不必高于22％,这种;情况不溶剂型白漆是一样的;填料可少加或不加;然而,水性腻子中必须加少量填料,如滑石粉、重钙以及硬脂酸锌等,总用量在15％～30%之间均可;填料越多,腻子的透明性越差,但填隙性越好;着色剂包括颜料和染料两大类,颜料用于实色漆不显露木纹的涂装,染料用于透明色漆显露木纹的涂装;配方中有颜填料时要加入颜填料总量2％～10％的润湿分散剂帮助颜填料的分散;其他添加剂1. 香精：香精的用量只要能起到改善漆液的气味作用即可,用量0.05%左右已足够,个别情况可高至0.1％,当然也可以不用;2.紫外线吸收剂：室内用水性木器漆很少用紫外线吸收剂,对用TDI 制的乳液或水分散体生产的清漆以及户外用漆,特别是户外用白漆最好添加紫外线吸收剂,以阻止光降解和降低光致发色的速度;。
水性涂料的配方设计及其应用
水性涂料的配方设计及其应用水性涂料是一种以水作为溶剂的涂料，相对于传统的溶剂型涂料具有环保、安全等优点。
水性涂料的配方设计及其应用可以分为以下几个方面：一、水性涂料的组成与配方设计1.树脂：水性涂料的主要组成部分是树脂，常用的水性树脂有丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、醇醚树脂等。
树脂的选择要考虑到其与水的相容性、附着性、硬度、耐化学品等性能。
2.颜料：颜料用于给涂料赋予颜色，常用的有无机颜料、有机颜料、特种颜料等。
颜料的选择要根据不同的需要，如色彩的鲜艳度、快速干燥性等。
3.助剂：助剂是一些在生产加工中添加的辅助构成物，如消泡剂、抗结皮剂、流平剂等，用于提高涂料的性能和施工性能。
4.水：水是水性涂料中的主要溶剂，用于调节涂料的粘度、流变性等。
二、水性涂料的应用领域1.家具涂料：水性涂料在家具涂装领域广泛应用，具有环保、耐擦洗、耐黄变等特点。
2.建筑涂料：水性涂料在室内墙面和屋顶涂装中应用广泛，具有低VOC排放、耐刷洗、低异味等优点。
3.汽车涂料：随着环保意识的提高，水性涂料在汽车涂装中的应用越来越广泛，具有耐候性、耐刮擦性、颜色鲜艳等特点。
4.金属涂料：水性金属涂料用于金属表面的防腐涂装，可提供优异的防腐性能和耐用性。
三、水性涂料的配方设计原则1.树脂与溶剂的选择要相容性好，保证涂料的稳定性。
2.树脂的选择要根据涂料的应用领域和要求来确定，如耐腐蚀性、耐候性等。
3.颜料的选用要考虑到颜色、色牢度和耐久性等因素。
4.助剂的添加要注意相容性和相应性能指标。
5.控制涂料的粘度、流变性和干燥时间等性能，以满足不同应用的需求。
四、水性涂料的技术要点1.合理调整涂料的粘度和流变性，保证施工性能和涂膜质量。
2.控制涂料的PH值，避免发生明显的颜色变化和黏结不良。
3.加入适量的分散剂和消泡剂，提高颜料的分散性和施工性。
4.通过控制干燥温度、湿度和时间等参数来保证涂膜的干燥性能。
5.合理选择涂料配方的各种成分比例，实现涂料的良好性能和稳定性。
水性环氧地坪涂料的配方设计及施工
水性环氧地坪涂料的配方设计及施工1 前言环氧树脂涂料具有硬度高、耐磨性好、附着力高和耐化学药品性能优异等特点，广泛应用在工业地坪涂装领域。
近年来，随着人们环保意识的不断提高，许多国家相继颁布了限制挥发性有机溶剂（VOC）的环保法规，涂料的水性化、无溶剂化和高固体分化已成为涂料发展的必然趋势。
我国的工业地坪涂料目前基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料，溶剂型环氧地坪涂料含有较多的有机溶剂，这些有机溶剂在涂料的生产和施工阶段排入大气，污染环境，同时危害人类健康；无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂，常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚（有一定毒性），采用自流平施工工艺，涂膜厚度为1-5mm，成本较高且含有少量的挥发性有机溶剂。
与普通的溶剂型环氧地坪涂料相比，水性环氧地坪涂料具有以下优势[1]：（1）以水作为分散介质，不含甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂，不会造成环境污染，没有失火的隐患，满足当前环保的要求，当然也可加入少量的丙二醇甲醚等无空气污染的醇醚类溶剂来改善水性环氧涂料的成膜。
（2）可在潮湿环境中施工和固化,有合理的固化时间,保证涂膜有较高的交联密度。
（3）对大多基材具有良好的附着力，即使是潮湿的基材表面同样有良好的粘结性。
（4）操作性能好，施工工具可用水直接清洗，可以重复使用，涂料的配制和施工操作安全方便。
（5）固化后的涂膜光泽柔和，质感较好，并且具有较好的防腐性能和单向透气性。
因此，随着环保法规和人们环保意识的增强，水性环氧地坪涂料将会得到广泛的应用，研究和开发水性环氧工业地坪涂料具有很大的经济效益和社会效益。
本文较为系统的讨论了水性环氧地坪涂料的配方设计及其主要成分（环氧树脂、水性环氧固化剂、颜填料、助剂和共溶剂等）对涂膜性能的影响，并给出了水性环氧地坪涂料的配方实例及性能，在这基础上简要介绍了水性环氧地坪涂料的施工工艺。
2 水性环氧地坪涂料的配方设计2.1 环氧树脂环氧树脂类型对水性环氧地坪涂料的性能影响很大。
室温固化水性环氧涂料参考配方设计
室温固化水性环氧涂料参考配方设计室温固化水性环氧涂料参考配方设计原料配比（质量份）原料1号2号甲组分环氧树脂E-5185-环氧树脂DER-331-900活性稀释剂BGE68分散剂A分散剂Dispersago®-90220.3-分散剂VOK®-Disper4560F-0.4消泡剂A消泡剂Sago®-16900.06-消泡剂VOK®-DF2722F-0.05非离子表面活性剂Triton X-1000.58水性色浆适量适量乙组分改性水性胺类固化剂W-90025-改性水性胺类固化剂WY-55-280自来水17200分散剂B分散剂VOK®-Disper2450.3-分散剂Dispersago®-9750-0.5消泡剂B消泡剂VOK®-DF0820.3-消泡剂Sago®-1555-0.5流平剂Sago®-36460.3-流平剂VOK®-FL3722F-0.4滑石粉10200沉淀硫酸钡20200多孔粉石英20200甲组分：乙组分1:41:4注：多孔粉石英，属于一种火山灰沉积岩，该产品自然粒径细（0.5μm左右），颗粒分布均匀，比表面积大（8.3m2/g），外形结构近似球型无棱角状。
以电子显微镜图象看，其表面全是纳米级的介孔。
多孔粉石英表面含有一定数量的羟基（-OH）-硅醇。
作为极性官能团，用于油漆、涂料和粘合剂中有助于提高产品的附着力和粘结性。
另一方面，由于羟基的存在，更容易通过偶联剂表面处理，增加其交联、补强的作用，即增加产品的物理力学性能又提高了涂膜的拉伸强度和对集体的附着、粘结性。
制备方法甲组分的制备：将环氧树脂、活性稀释剂、分散剂A、消泡剂A和非离子表面活性剂依次投入分散缸中高速（1000~1500r/min）分散5~15min，再加入水性色浆混合至指定颜色，最后过滤包装。
乙组分的制备：将水性胺类固化剂、水喝各类助剂依次投入分散缸中高速（1000~1500r/min）分散10~15min，然后加入体质填料并混合均匀，最后过滤包装。
水性涂料配方知识
水性涂料配方知识水性涂料是一种以水为溶剂的涂料，不含含挥发性有机化合物（VOC），环保无污染，对人体健康无害。
它具有良好的涂装性能和耐久性，被广泛应用于家庭装饰、建筑涂料、汽车制造等领域。
下面介绍一下水性涂料配方知识。
一、基本组成1.水性树脂：水性涂料的主要成分之一，包括丙烯酸乳液、酯乳液、醇醚酸酯乳液等。
水性树脂具有优良的透气性、附着力和耐久性。
2.溶剂：水：是水性涂料的溶剂，用于稀释和调整涂料的粘度，水溶性好，环保无毒。
3.颜料：水性涂料的颜色来自颜料。
颜料有无机颜料和有机颜料两种，可以通过不同颜料的混合来制备各种颜色的涂料。
4.助剂：包括增稠剂、分散剂、稳定剂、抗皱剂等，用于改善涂料的性能和工艺性能。
二、配方调整1.水性树脂的选择：不同的水性涂料需要选择适合的树脂，包括丙烯酸乳液、酯乳液、醇醚酸酯乳液等。
每种树脂都有不同的性能和应用范围。
2.颜料的选择和配比：根据涂料的颜色需求选择适当的颜料，并按照一定的配比混合，确保颜色的准确性和一致性。
3.助剂的添加：根据涂料的性能要求，适量添加增稠剂、分散剂、稳定剂、抗皱剂等助剂，以改善涂料的流变性、分散性、稳定性和抗皱性。
4.溶剂的调整：根据涂料的粘度需要，适量添加水以调整涂料的稀释度，提高涂料的可操作性和施工性能。
5.配方的优化：通过调整各组分的配合比例和添加剂种类，使涂料的性能得到最佳的综合平衡，提高涂料的性能和工艺性能。
三、涂料的施工性能1.延展性：涂料在涂装过程中具有良好的延展性，能够在不同形状的基材上均匀涂覆，并保持涂层光滑、平整。
2.附着力：涂料与基材之间具有良好的附着力，能够牢固粘结在基材表面，不易剥离。
3.耐久性：涂料具有良好的耐候性和耐久性，能够长期保持原有的色泽和性能，不易变色、开裂和脱落。
4.遮盖性：涂料具有较好的遮盖力，能够有效掩盖基材的纹理和色差，提供均匀、一致的涂层。
5.干燥时间：涂料在涂装后快速干燥，不易产生积尘和污染，提高施工效率。
水性涂料配方知识
水性涂料配方知识水性涂料是以水为溶剂的涂料，相比于传统的溶剂型涂料具有环保、无毒、无味、易干、易清洗等优点，在建筑、家装、家具等领域中得到广泛应用。
水性涂料的配方涉及多个方面，包括溶剂选择、树脂选择、稀释剂选择、助剂选择等。
一、溶剂选择水性涂料溶剂主要是水，因此在配方设计中需要选择适量的水，确保涂料的粘度、干燥速度、附着力等性能。
此外，水性涂料中也可使用少量的有机溶剂进行调整，如甲醇、乙醇等，有机溶剂的使用量应尽量减少，以减少对环境的污染。
二、树脂选择水性涂料的树脂是决定涂料性能的关键成分之一，常用的树脂包括丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、环氧丙烯酸树脂等。
选择合适的树脂可以提高涂料的附着力、耐候性、耐化学性等性能。
三、稀释剂选择稀释剂可以调整涂料的粘度和流变性能，一般水性涂料中使用的稀释剂有水、醇类、乙醛、酮类等。
稀释剂的选择应考虑与树脂的相溶性，以及对涂料干燥时间的影响。
四、助剂选择助剂是为了改善涂料的性能而添加的成分，包括增稠剂、消泡剂、防腐剂、分散剂等。
增稠剂主要用于调整涂料的流变性能和施工性能，消泡剂用于消除涂料表面的气泡，防腐剂用于提高涂料的耐久性，分散剂用于分散和稳定颜料颗粒。
五、颜料选择颜料是水性涂料的重要组成部分，影响涂料的颜色、遮盖力和耐久性。
常用的颜料包括无机颜料和有机颜料。
无机颜料具有耐候性好、耐化学性好的特点，而有机颜料具有丰富的颜色和较好的染色能力。
水性涂料的配方设计需要根据具体要求进行调整，不同的应用领域和使用环境对涂料的性能有不同的要求。
在配方设计中，需要综合考虑涂料的粘度、干燥时间、附着力、耐候性、耐化学性等方面的要求，对各组分的配比进行优化。
此外，水性涂料的生产过程也需要遵循一定的工艺和质量控制要求。
在生产过程中，需要合理选择原材料、严格控制生产工艺、进行质量检验等，以确保涂料的质量和性能稳定。
总之，水性涂料的配方知识包括溶剂选择、树脂选择、稀释剂选择、助剂选择、颜料选择等多个方面。
水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计
水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计
1.基料选择：
2.稀释剂选择：
水是一种常用的稀释剂，可以稀释丙烯酸树脂，提高涂料的流动性和
可涂性。
3.助剂选择：
(1)乳化剂：用于将丙烯酸树脂乳化成水分散体，增强涂料的稳定性。
(2)润湿剂：提高涂料的湿润性，使其更容易涂抹在基材上。
(3)交联剂：用于增加涂层的硬度和耐久性。
(4)防黄剂：防止涂层在阳光下暴露后发黄。
4.填料选择：
填料可以增加涂膜的厚度和硬度，改善其润滑性和耐磨性。
(1)钛白粉：提高涂层的遮盖力和抗紫外线性能。
(2)硅酸盐：增加涂层的硬度和耐久性。
(3)云母：提高涂层的闪光效果和抗腐蚀性能。
根据以上要素，以下是一种可能的水性丙烯酸树脂烤漆的配方设计：
配方1：
-丙烯酸树脂：50%
-水：25%
-乳化剂：5%
-润湿剂：2%
-交联剂：3%
-防黄剂：1%
-钛白粉：5%
-硅酸盐：5%
-云母：4%
配方2：
-丙烯酸树脂：45%
-水：20%
-乳化剂：4%
-润湿剂：3%
-交联剂：2.5%
-防黄剂：0.5%
-钛白粉：6%
-硅酸盐：7%
-云母：5%
这只是一个示例配方，实际的配方设计需要根据具体的使用要求进行调整。
在配方设计过程中，要注意相应的助剂与基料之间的相容性，以确
保配方的稳定性和性能。
同时，还要根据产品的使用环境和要求考虑涂料的耐久性、耐磨性和耐化学品性能等方面的因素。
水性漆的制作工艺
水性漆的制作工艺
水性漆是一种无机溶剂的涂料，相比传统的溶剂型漆，它更环保和无毒。
水性漆的制作工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：水性漆的主要原料包括水性树脂、颜料、填料、助剂和稀释剂等。
这些原料需要经过筛选、粉碎和混合等处理。
2. 配方设计：根据不同的需求，确定适当的原料比例和配方。
根据所需的性能和效果，可以对颜料和填料进行调配，以达到所需的色彩和涂膜质量。
3. 研磨和分散：将原料进行研磨和分散，以获得细腻均匀的颜料颗粒分布。
这个过程通常使用砂磨机、球磨机或三辊磨等设备进行。
4. 涂料稳定性调整：通过添加适量的稳定剂、消泡剂和分散剂等助剂，调整涂料的稳定性，提高其抗褪色、耐光、耐水和耐化学品等性能。
5. 过滤：将制作好的涂料进行过滤，去除其中的杂质和颗粒，以保证涂料的质量。
6. 包装和贮存：将制作好的水性漆装入适当的容器中，进行密封包装，以防止涂料的挥发和质量的变化。
同时，需要妥善贮存，避免高温、潮湿和阳光直射等不利因素。
7. 喷涂和固化：水性漆通常使用喷涂的方法进行涂布。
涂布后，需要进行适当的干燥和固化，以获得坚固耐用的涂膜。
需要注意的是，水性漆在制作过程中要遵循严格的安全操作规程，确保工人的健康和安全。
并且，制作工艺中需注意原料的稳定性和配方的合理性，以获得良好的涂装效果和产品质量。
水性涂料的化学配方应用
水性涂料的化学配方应用摘要：现阶段，虽然我国经济取得了非常好的发展，但由于我国在早期发展经济的过程中，未重视环保问题，导致生态环境遭到严重破坏。
像在我国化工行业中，涂料是一种常见的化学材料，但由于其会对环境造成污染，影响我国的生态环境。
而水性涂料的出现，正好弥补了常规涂料的不足，因此，文章重点对水性涂料化学配方应用进行了分析，以供参考。
关键词：水性；涂料；化学；配方1.水性涂料的概念、种类及应用优势1.1水性涂料的概念在科学技术不断发展的背景下，先后有研究人员研究出各种类型的水性涂料，弥补了传统涂料的不足。
水性涂料即通过将水作为一种分散介质，形成的一种水性涂料。
通过按照涂料中含有的黏合剂类型对其进行划分，可以将水性涂料分为以下几种，即人工合成树脂型水性涂料，如丙烯酸树脂；天然水性涂料，如硅酸钾。
1.2水性涂料的优势1.2.1具备较强的安全性水性涂料顾名思义即将水作为一种稀释剂，其不具备易燃易爆的风险，在其运输生产过程中具备较高的安全性，不会威胁相关人员的生命财产安全，因此可以看出水性涂料具备较高的安全性。
1.2.2具备较强的实用性由于水性涂料的成膜方式较为特殊，导致其在延展性、透气性和耐黄性方面具有一定的优势，且在应用时手感非常好，附着力较强，不存在开裂脱落等问题，进而大大提高了产品的美观性，因此可以看出该材料具备较强的实用性。
1.2.3具备较强的环保性水性涂料是一种主要以水为稀释剂的涂料，在涂料中，大部分原材料为水，在生产该材料时无需添加类似于甲醛、铅等的有毒有害物质，在使用过程中可以最小化对人体的伤害，因此，可以看出水性材料具备较强的环保性。
1.3水性涂料的种类1.3.1水性环氧树脂涂料水性环氧树脂涂料主要是将环氧树脂作为原材料，并将其均匀分散在水中，形成一种水性环氧树脂涂料，由于该种水性涂料不含有机溶剂，且有机化合物含量非常低，具备绿色环保的优点。
在使用方面，具备方便施工和固化性强的优点，可以与其它水性聚合物体同时应用，经济价值相对较高。
水性涂料配方设计及施工理论
水性涂料配方设计及施工理论一、水性涂料配方设计水性涂料是以水作为溶剂的涂料，相比传统的溶剂型涂料，具有环保、低VOC释放、易于清洁等优势。
水性涂料的配方设计涉及到多个方面，包括乳化剂选择、胶体稳定剂选择、填料选择、助剂选择等。
1.乳化剂选择：乳化剂在水性涂料中起到乳化和稳定乳化粒子的作用。
乳化剂的选择应考虑溶解性、PH值、黏度等因素。
常用的乳化剂有磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐等。
2.胶体稳定剂选择：胶体稳定剂可以增加水性涂料的胶体稳定性，防止颗粒沉降和凝结。
常用的胶体稳定剂有天然胶体（如明胶、黄原胶）、合成胶体（如紫外光固化树脂）等。
3.填料选择：填料在水性涂料中起到增加涂料体积、调整涂料流动性和提高抗冲击性能的作用。
常用的填料包括无机填料（如氧化锌、二氧化钛）和有机填料（如云母粉、聚苯乙烯微珠）。
4.助剂选择：助剂可以改善涂料的特性，如增强涂料的耐水性、抗腐蚀性和降低涂料的粘度。
常用的助剂有增稠剂、防腐剂、抗氧化剂、流平剂等。
二、水性涂料施工理论水性涂料的施工理论包括涂料的干燥过程、涂料膜的形成和涂料的附着力等。
1.干燥过程：水性涂料的干燥过程可以分为水分蒸发和溶剂蒸发两个阶段。
水分蒸发是指涂料中水分分子由液态转变为气态，在干燥过程中，涂料颜色会逐渐变淡。
溶剂蒸发是指涂料中溶剂分子由液态转变为气态，涂料颜色不再变化。
在施工过程中，要控制好干燥时间和温度，以保证涂料能够完全干燥。
2.涂料膜的形成：水性涂料的施工过程中，涂料会形成一个均匀、致密的涂膜。
涂料膜的形成过程中，涂料颗粒会相互接触和融合，形成一个连续的涂膜。
涂料的颗粒大小、涂料流动性和墙面的吸附性都会影响涂料膜的形成。
3.涂料的附着力：涂料的附着力是指涂料膜与基材之间的结合力。
良好的涂料附着力可以保证涂膜的稳定性和持久性。
涂料的附着力受到基材表面处理、涂料配方和施工工艺等多个因素的影响。
水性涂料配方设计和施工理论是实现高质量、环保、经济的涂料施工的关键。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水性涂料的配方设计及其应用华南理工大学化学与化工学院张心亚二O二O年五月1三分树脂，七分配漆一、水性涂料的配方设计2水性涂料的配方体系•水性涂料，以水为分散介质和稀释剂的涂料。
•配方设计时，不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能，合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配，还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂，最终形成适用的配方。
✓单组份——一般性能✓双组份——高性能、高附加值3水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水4单组份水性涂料的配方体系✓水性树脂✓成膜助剂✓抑泡剂和消泡剂✓流平剂✓润湿剂✓分散剂✓流变助剂✓增稠剂✓防腐剂✓着色剂✓填料✓pH调节剂✓蜡乳液或蜡粉✓特殊添加剂：如防锈剂、增硬剂、消光剂、抗划伤剂、增滑剂、抗粘连剂、憎水剂、耐磨剂、紫外线吸收剂等。
✓离子水✓固化剂5双组份水性涂料的配方体系成膜物质颜、填料助剂分散介质——水8水性涂料的配方体系_水性树脂•水性树脂: 成膜的基料，决定漆膜的主要功能。
水性漆配方中，基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分。
配方设计时应尽量提高水性树脂的用量，占体积比的60-70%，使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多，这样才能保证制漆一道涂装漆膜较厚，丰满度高。
9水性涂料的配方体系_水性树脂✓丙烯酸乳液(Polyacrylic emulsions，PA)✓聚氨酯分散体(Polyurathane dispersions，PUD )✓水性环氧树脂✓水性醇酸树脂10水性涂料的配方体系_颜填料及染料着色颜料：着色、装饰、遮盖体质颜料：降低成本防锈颜料特种颜料11☐颜料（pigments）是研磨得很细的、被分散于涂料中的颗粒或粉末，主要提供颜色、遮盖力和体积。
很多同样的颜料既可以用于乳胶涂料、也可用于油性涂料中。
它不溶于它所分散的介质中，一般是0.2-10μm的无机或有机粉末。
✓颜料的作用：提供色彩和装饰性、改善涂漆的理化性能、提高漆膜的机械强度、附着力、防腐性能、耐光性、流变性能和耐候性及其它特殊性能，降低成本。
✓颜料（着色剂）：主要针对色漆而言，使得水性漆具有所需颜色。
水性涂料的配方体系_颜填料及染料☐染料（dyes）是一些能使纤维或其他物料相当牢固着色的有机物质，一般可溶解或分散于水，或溶于其他溶剂，或借适当化学药品使之成为可溶性——亦称为可溶性着色物质。
✓一般不作为涂料的组成成分，少数透明着色清漆中有用。
水性涂料的配方体系_颜填料及染料水性涂料的配方体系_颜填料及染料☐填料（fillers）的作用是降低涂料的成本和增加涂层机械强度。
✓添加一定分量的填充料可以提高涂料的填充性、打磨性以及机械强度。
✓如果添加填料的比例过量，就会降低涂料在很多方面的性能，如：附着力、透明度、耐磨性等。
水性涂料的配方体系_颜填料•填料：主要用于腻子和实色漆中，增加固体分并降低成本。
实色漆中，以白漆为例，钛白粉用量要能保证漆膜有足够的遮盖力，钛白粉的用量不应低于13％，但也不必高于22％，这种情况与溶剂型白漆是一样的。
16水性涂料的配方体系_颜填料•填料✓填料可少加或不加。
然而，水性腻子中必须加少量填料，如滑石粉、重钙以及硬脂酸锌等，总用量在15％～30%之间均可。
✓填料越多，腻子的透明性越差，但填隙性越好。
17水性涂料的配方体系_颜填料•填料配方中有颜填料时要加入颜填料总量2％～10％的润湿分散剂帮助颜填料的分散。
18水性涂料的配方体系_颜填料•颜基比•颜料体积浓度（PVC）•临界颜料体积浓度（CPVC）•比颜料体积浓度颜料的颜基比•颜基比：颜料（包括填料）重量与树脂（油脂）重量之比。
✓高颜基比表明树脂用量少，漆膜的连续性差，渗透性强，对被涂物的保护性差。
✓颜基比的局限性：◆树脂、颜料、填料和其他固体添加剂的比重差异，它们的体积占整个涂膜中的体积分数显著不同。
◆即相同的基料，相同的颜基比，不同的颜料，涂膜的颜色、性能有很大差别。
颜料的吸油量（OA）•颜料的吸油量（OA）：是指100克颜料形成颜料糊时所吸收的亚麻油的克数。
✓测定方法：标准刮刀混合法，即将称取的一定质量的颜料放在玻璃板或大理石板上，逐滴加入精亚麻仁油，用标准刮刀调和成连续的糊状物。
✓颜料的吸油量与颜料对亚麻仁油的吸附、润湿、毛细作用以及颜料的粒度、形状、表面积、粒子堆积方式、粒子的结构与质地等性质有关。
PVC对涂料性质的影响当PVC达到CPVC时，各种性能都有一个转折点。
✓1、对涂膜的物理机械性质影响☐（1）涂膜密度在CPVC处，涂膜密度为极大值。
☐（2）抗张强度和粘结强度在CPVC处，涂膜的抗张强度和粘结强度达到最大值。
当PVC < CPVC时，强度随PVC的增加而增大；当PVC > CPVC时，强度随PVC的增加而很快减小。
利用这一性质，也能测定CPVC值。
PVC对涂料性质的影响✓2、对涂膜的渗透性质的影响☐（1）生锈当PVC > CPVC时，形成多孔性涂膜，水分容易进入到底材表面，对钢材造成腐蚀，在CPVC处，这种腐蚀出现突变现象。
☐（2）起泡随着PVC的增加，涂膜会出现严重起泡到不起泡的突变。
☐（3）抗湿擦性这是制涂膜所能忍受的水清洗剂的擦洗次数。
多孔性的涂膜的抗湿擦性远劣于致密性好的涂膜，这一点对于建筑涂料尤为重要。
PVC对涂料性质的影响☐（4）抗污性在污染环境下，涂膜会发生消光或变色等现象，通常将污染前后涂膜的反射率的差值称为涂膜的抗污性。
PVC增加时，涂膜的反射率的差值增加，抗污性下降，污染趋于严重。
☐（5）光泽维持性如底漆的PVC < CPVC，即底漆的颜料空隙已被粘结剂填满，则面漆的光泽维持性好；反之，光泽下降。
比颜料体积浓度λ•颜料体积浓度与临界颜料体积浓度之比称为比颜料体积浓度，该值常用λ表示：λ=PVC/CPVC一般情况下，合理的λ值范围如下：有光涂料0.05~0.60半光涂料0.60~0.85墙体涂料0.95~1.15维护涂料0.75~0.90水性涂料的配方体系_助剂28功能抗性2加工流变助剂(流平、增稠、触变)阻燃)稳定剂(抗氧化、抗水解、防腐防霉、防沉降)表/界面调理剂(润湿、消泡、流平)成膜附着力促进剂表面改性剂(手感、抗粘、抗划伤、增亮、导电、交联剂水性助剂功能与作用要点29水性漆-空气【表面】水性漆-基材【界面】施工树脂-空气颗粒-水相【界面】制备抑泡消泡润湿分散流变控制基材润湿流平消泡交联剂助剂就作用于这些界面，有效避免在生产和应用过程中所产生的缺陷。
附着力促进剂民以食为天不会做饭的涂料配方工程师，不是一个好的涂料配方工程师！30民以食为天做饭不好吃的涂料配方工程师，不是一个优秀的涂料配方工程师！31二、水性异氰酸酯固化剂及其应用32水性异氰酸酯的发展简史：1937sOtto Bayer 和他的同事使用液态的二异氰酸酯单体与含有活泼氢的聚酯加成聚合得到了聚氨酯1993sJacobs 成功开发出一种能够在水中分散的多异氰酸酯固化剂，这使得双组份水性聚氨酯涂料实际应用成为可能1961s-1990s这几十年来，杜邦、拜耳等企业均对水性聚氨酯进行了研究与开发，取得了一定进展进入21 世纪后水性聚氨酯的应用不断拓宽、工业发展的步伐不断加快。
以拜耳、巴斯夫为代表的企业开发出多种、不同功能的水性异氰酸酯固化剂。
Now发展历程由于发明了二异氰酸酯与聚酯的加成聚合工艺而被公认为PUs 工业之父1943s斯克拉克成功制备出聚氨酯乳液，聚氨酯水性化的发展登上了一个新台阶20世纪90年代Laas 、Huckestein 等人发表多篇论文和专利，论述聚异氰酸酯的水性化，理论趋于成熟。
而国内对这方面的研究才刚刚起步。
发展历程20多年前的传统认知Bayer相关专利•Bayer-Water-dispersible polyisocyanate mixtures, a process for their preparation and their use in two-component aqueous compositions-1993•Bayer-Water-dispersible polyisocyanate compositions-1996•Bayer-Water dispersible polyisocyanate mixtures-1998•Bayer-Aqueous two-component polyurethane coating compositions-2001•Bayer-Polyether-modified polyisocyanate mixtures having improved dispersibility in water-2002•Bayer-POLYISOCYANATE MIXTURES CONTAINING ACYLUREA GROUPS-2002•Bayer-US20040034162A1-Modified polyisocyanates-2004•Bayer-Highly functional polyisocyanate mixtures which are dispersible in water-2004•Bayer-Hydrophilicized blocked polyisocyanates-2007•Bayer-改性聚异氰酸酯-2001•拜尔-水可分散的高官能度的聚异氰酸酯混合物-2003•拜尔-纳米颗粒改性的亲水性多异氰酸酯-2012•科思创-基于1,5-二异氰酸根合戊烷的亲水性多异氰酸酯-2016技术简介目前用于水性多元醇树脂的固化剂大多由拜耳开创和提供，主要有低粘度聚异氰酸酯和亲水改性聚异氰酸酯两种*以上图片为拜耳2K聚氨酯涂层应用技术指南中的截图South China University of Technology低粘度型异氰酸酯（典型的就是拜耳N 3900固化剂）特点：各方面性能好，但乳化控制难度大，对配漆时设备要求高。
✓引入一部分脲基甲酸酯，降低对称性以降低分子间范德华力，获得低粘度；制备中结构控制难度大。
✓由于粘度低，配合恰当的分散剂时，能被高速的剪切在水相中进行分散，但对设备要求高。
*以上图片为拜耳2K 聚氨酯涂层应用技术指南中的截图✓不集中含强亲水基，恰当的分散后，固化性能佳。
技术简介South China University of Technology*以上图片为拜耳2K 聚氨酯涂层应用技术指南中的截图自乳化型异氰酸酯（典型的就是2655、305这类）特点：工艺性良好但机械性能作出妥协，受施工条件影响大，合成制备方式目前仍较单一。