新型环保涂料的研制

新型环保涂料的研制

摘要

环保涂料也别称为绿色涂料、环境友好型涂料等，是针对传统涂料中含有大量溶剂或有毒物质，对人身造成极大危害及针对环境造成污染而提出的一个新概念。新型环保涂料就是用化学或物理的新方法、新技术、生产无机溶剂或含极少溶剂的一类涂料，在生产、使用是消除或减少对人体和生态环境的危害，同时也不产生有毒有害的副产物、废物等一类涂料。

本文主要介绍了新型环保涂料中的水溶性树脂涂料的一种——水溶性含氟丙烯酸聚酯涂料研制。主要是研究该种涂料中成膜物质制备的实验方案的设计、不同因素对成膜物质合成的影响、成膜物质的性能检测及由该种成膜物质制取的水溶性含氟丙烯酸聚酯涂料的性能检测。

关键词：水溶性含氟丙烯酸聚酯涂料，实验方案设计，成膜物质合成，性能检测

目录

新型环保涂料的研制 (1)

前言 (4)

第1章概述 (5)

1.1新型环保涂料种类 (5)

1.2新型环保涂料的性能与应用 (5)

1.2.1乳胶漆 (5)

1.2.2水溶性树脂涂料 (6)

1.2.3无溶剂涂料 (6)

1.2.4高固体分涂料 (6)

1.2.5 UV固化涂料 (6)

1.2.6 粉末涂料 (7)

1.2.7 电泳漆 (7)

1.3氟碳水性涂料的特点 (7)

第2章氟碳水性涂料成膜物的制备 (8)

2.1实验方案的设计 (8)

2.1.1正交试验的基本概念和原理 (8)

2.1.2正交表及其特性 (9)

2.1.3用正交表安排试验的步骤 (10)

2.1.4氟碳水性涂料成膜物合成实验方案 (10)

2.2成膜物质的合成 (11)

2.3对该组乳液的性能进行测定 (12)

2.3.1性能类别和测定步骤 (12)

2.3.2成膜物质性能原始数据 (13)

实验一： (13)

实验二： (14)

实验三： (15)

实验四： (15)

实验五： (16)

实验六： (17)

实验七： (18)

实验八： (19)

实验九： (19)

2.3.3成膜物质性能比较 (20)

2.3.4结论 (20)

第3氟碳水性涂料的制备 (21)

3.1涂料合成的原料 (21)

3.2涂料合成实验 (21)

3.3涂料性能检测 (21)

结论 (21)

谢辞 (21)

参考文献 (22)

外文资料 (22)

外文资料翻译 (22)

前言

随着社会经济的发展人民生活水平提高，人们越发重视生活与工作的环境问题。房屋的内部装修以及越来越多的办公设备和家用电器进入室内，使得室内空气成分更加复杂，室内甲醛以及苯系物、氨气等污染物浓度水平远远高于室外，由此引起“ 病态综合症“的患者越来越多。由于室内空气污染的危及普遍性，人们对室内空气质量的重要性才有了更为深刻的认识，环保涂料就是近年来适应室内环境污染市场的需要而发展起来的。由于含氟化合物中含有大量的F-C键，其键能很大，在所有化学键中堪称第一，在受热、光(包括紫外线)的作用下，F-C键难以断裂，因此显示出优异的耐候性、耐化学介质腐蚀性和耐水性等特点，其中的含氟聚合物乳液具有许多优异的性能，如杰出的耐候性、耐水性、耐油性、耐化学腐蚀性等。用含氟乳液改性丙烯酸酯类乳液旨在得到兼有两者优异性能的新型乳液。当前，国际上含氟聚合物制备的涂料主要分为三类，一类是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料；二是美国阿托一菲纳公司为代表的聚偏二氟乙烯 (PVDF)树脂为主要成份的外墙用耐候涂料；三是以日本旭硝子公司为代表的的的氟烯烃一乙烯基醚共聚物(FEVE)涂料。随着我国环保法规的日益完善和人们环保意识的不断增强，从保护环境、社会可持续发展角度探索既有良好性能和功能，又与环境协调较好的环境友好型涂料已成为涂料业的必然趋势。在本文中，主要介绍我们利用含氟乳液制备水性的含氟聚酯涂料。

第1章概述

1.1新型环保涂料种类

环保涂料必须是不含或少含有机挥发物和重金属盐等有毒物质的涂料，前者主要是从成膜物质组成和涂装技术类型来分类的，后者主要是指作为涂料使用的颜料、填料对生物不产生毒害的铅、汞、铬、镉等重金属盐。从环保清洁的角度考虑，环保涂料主要分为以下七大类：类型举例

乳胶漆氟碳高性能外墙乳胶漆

水溶性树脂涂料水溶性丙烯酸氨基烤漆

无溶剂涂料不饱和聚酯树脂耐磨涂料

高固体分涂料丙烯酸改性醇酸高固体分涂料

辐射固化涂料紫外光固化水性聚氨酯涂料

粉末涂料聚氨酯系列粉末涂料

电泳漆环保型低温固化电泳漆

1.2新型环保涂料的性能与应用

环保涂料与涂装技术已经得到了长足的发展，在我国的生产建设和国民的日常生活中得到了广泛的应用。

1.2.1乳胶漆

乳胶漆是一种应用较早的环保涂料，是建筑涂料的主要品种。由于在组成、生产、运输、施工、等环节都更能达到低能耗、低污染、符合环保涂料的要求等特点，属于环境友好型涂料。随着其功能的不断改善和技术含量的不断提高，正在越来越多地取代溶剂型涂料，成为建筑涂料的主流。发达国家的建筑涂料以乳胶漆为代表。

由于乳胶漆品种多、性价比高、节能环保效果好、使用方便，除了广泛用于建筑物内墙、外墙涂料外，在家具、器材、纺织品、纸张、皮革、塑料及金属等领域得到了广泛的应用。

1.2.2水溶性树脂涂料

水溶性树脂涂料可分为烘干型和常温干型两类，可采用刷，喷等的施工方法，其中有的水溶性涂料还可以用电沉积法进行涂装。

水溶性树脂涂料是很有发展前途的品种之一，发展迅速，应用也越来越广泛。目前的各个领域都得到了应用，特别是汽车工业大多数已经采用水溶性涂料以电泳方式涂装底漆；在轻工产品方面也得到了广泛的应用。

1.2.3无溶剂涂料

由于无溶剂涂料大部分为双组份反应型涂料，具有很好的不相容性，因而得到了广泛的应用。

在建筑领域可用于防水工程；在运输领域可用于车辆底盘、载物斗、船舶等方面；在木器家具领域可用于高级家具、钢琴高光泽度的涂装；在机械设备领域可作为高性能防护涂料。

1.2.4高固体分涂料

高固体分涂料显示的是优良的防腐蚀性、耐化学品性、力学性能、光泽保护性和耐UV光稳定性，在促进剂存在下，用某些活性稀释剂，高固体分涂料具有独特的锈渍侵润特性，经简单的表面处理工艺后就可在高腐蚀性的环境中施工。节约劳动成本，较少施工时间，并且贮存和运输成本也比传统型涂料低。

高固体分涂料经过多年的发展，已经取得了辉煌的成就。由于其优异的性能及节能环保的效果，在各个领域都得到了广泛的应用。

1.2.5 UV固化涂料

UV固化涂料具有无VOC或低VOC排放、节省能源、固化速度快、成产效率高、适合流水线生产、固化温度低、适合涂覆热敏基材料等优点。

该种涂料的主要种类有木器涂料、纸张涂料、塑料涂料、光线涂料、金属涂料等