水性涂料性能检测措施的研究

水性涂料性能检测措施的研究

祁杨

武汉双虎涂料股份有限公司 湖北武汉 430074

摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了化工行业的发展。涂料在长期使用过程中，受温度、湿度、光照等变化的影响，导致涂料本身的韧性不足、适应能力差。随着国家对挥发性有机化合物（VOC）控制标准的发布，传统溶剂型涂料在环保优势上稍逊于水性涂料，水性涂料在环保性、安全性、便捷性上的优势逐渐在市场上有了发展空间。但水性涂料综合性能较差、施工要求较高等劣势需要对它做好全面的性能检测，才能更好的结合水性涂料的综合性能为人们所使用。

关键词：水性涂料；性能检测；措施

引言

聚氨酯涂料是由异氰酸酯和聚醚加成聚合而成的一组填料和各种添加剂。它在20世纪60年代起源于欧洲、美国和日本，然后逐渐扩展到中国、加拿大和其他国家。美国雪佛龙公司最早开发了双组分液体橡胶聚氨酯涂料，我国于20世纪50年代开始研究聚氨酯涂料，并取得了不错的成就。直到如今，我国已形成了大量、不同的品种，以及质量较为突出的聚氨酯涂料体系。该涂料具有整体防水效果好、电阻高、强大的抓地力、高效柔韧性、极好的高低温忍耐度、高耐腐蚀性、较为方便的维护方式等优点。其受到当地防水行业的高度重视和青睐，广泛应用于地下隧道、屋顶、地铁、水坝、管道、密集地下水层和其他工程的施工，是中国使用和消费最广泛的防水涂料。

1水性聚氨酯涂料的组分

水合聚氨酯硼是最古老的水性聚氨酯涂料。它具有电阻高、裂缝大、耐水性好、常温干燥、适应土壤变形等特点。传统的聚氨酯涂料通常有少量的分子量或副作用，这是因为高分子聚合物不能产生良好稳定的水分散。根据原材料的不同，聚氨酯涂料可分为聚酯涂料和水性聚氨酯涂料。聚酯具有较高的亲水性，膜聚氨酯形成后的耐水性较差，但葵花籽油与三类聚酯的反应提高了聚酯的耐水性。水解不稳定性影响聚氨酯涂料的应用。水性聚氨酯在与多溶剂的聚氨酯涂料相比时，普遍缺乏抵抗化物理学性、弱耐溶液溶剂性、低表面积硬度、低表面与内部纯度。因此，在水性聚氨酯的实际工作合成的过程中，反应铺面基通常被引入到网络或进行相应的修饰。为此，美国国家通用有限石油公司开发了新技术，以丁烷尿素为凝胶制备稳定的乳液系统，在乳胶产品中的聚氨酯骨架中，含有丁烷尿素基，其因凝胶化反应而形成聚氨酯群的合并而产生副作用，有效提高彩色膜的防水性和抗溶剂性。而影响该过程结合率的主要因素是结构中丁烷尿素的使用量、金刚石的使用量和丁烷尿素的位置。聚乙烯乙二醇聚醚(2000D)、三乙二醇酯(330n)和异氧酯被用于制造3%、330n、10%～20%、以及12%～18%的聚氨酯耐涂层。异氰酸酯指数为2.0、2及尿素2，其VOC相当于防水聚氨酯(GB/19t50)(舒适黏度；50g/L级)I，具有黏度低、结构简单、成膜致密、无气泡等特点。

2对水性涂料性能检测的措施

2.1多样化多途径检测

1）根据水性涂料的自身特性、特点开展物理、化学方面的检测，采用科学合理的检测方法，通过分析水性涂料成分、功能、污染性等方面的信息，以获得有效真实的检测结果，从而更好的了解和掌握水性涂料特性，以确定水性涂料使用方向。2）选择相对应的检测设备。根据水性涂料在不同领域的使用情况，为保证检测达到科学性和合理性的标准，在当前我国水性涂料研发处于起步阶段、检测设备还未完善、系统化的实际情况背景下，要认真根据实际需要，由专业技术人员选择适合的检测设备和检测方式。薄膜厚度计通常包括探头、外壳和输出设备。但是，不同厂家的漆膜测厚仪的形状、结构和尺寸差异很大。对于现场漆膜测厚仪，应选择重量较轻的便携式测厚仪。大多数便携式薄膜测厚仪都具有数据存储或打印功能，也可以通过数据线与计算机连接，进行数据复制、统计和分析。因此，现场使用的工具尺寸越小越好，且便于携带。3）做好水性涂料对金属腐蚀性方面的检测。由于水性涂料含有大量水分，是否会对金属基体造成腐蚀影响，需要通过检测进行验证。通过将水性涂料涂抹到检测金属样本表面，如果发现其对金属具有较强的腐蚀性，则该水性涂料不适合使用于金属性基体上。

2.2功能填料对涂料性能的影响

通过多次实验发现要实现水性纳米高隔热保温涂料的喷涂需要多种不同功能填料的相互配合，同时满足以下几点：（1）制备的涂料需具有较好的流动性、良好的触变性能，在低剪切作用力下搅拌可以保证涂料能被无气喷涂机器连续不断地吸入，以保证喷涂的延续性。（2）在保证具有良好的喷涂流动性的情况下，还需保证涂料的抗流挂性能，考虑到现场施工的复杂性，设计配方时将抗流挂性能提高到单道最高可喷涂2000μm不流挂。选择好一款抗流挂剂填料能大大提高涂料性能，其中凹凸棒土在本水性纳米隔热保温工业涂料中起到了极大的作用。凹凸棒土的特点是：对水分接受、排放性能强，不膨胀不变形，黏结性能好，质轻韧性大，具有隔热保暖、吸音的作用，可防虫蛀，抗垂度强，能适应空气温度的变化，且不变形。凹凸棒土的加入极大地提升了涂料的抗流挂性，棒状结构也增加了涂料的韧性，提高了抗开裂性能。添加了凹凸棒土的涂层中能清晰可见纵横交错的棒状纤维，棒状纤维的无序分散增加了涂层的抗开裂、抗流挂性能。

2.3各项性能评估

在水性防腐蚀涂料应用在石油管道及设备中，还需要着重评估防腐蚀涂料的溶洞稳定性、防结垢性等能力。通过在原水性防水涂料中加入与水互溶的有机助溶剂，将水冰点下降，使防护涂料在低温环境下的蒸发速率更加均匀。在防水涂料中加入有功能性的助剂，降低防水涂层表面张力。配合使用纳米及超细填料填满表面微孔，使涂层光滑度提升，污垢粒子难以附着在表面，增强涂层自身的防垢能力，确保优化后的水性防腐蚀涂料能够在延长石油管道及设备运营寿命中发挥出重要作用。

2.4纺织品

聚氨酯广泛应用于纺织工业。作为织物整理剂，它可以提高织物的颜色深度、耐磨性、干洗性、弹性和手感。由于水性聚氨酯不含甲醛，它可以取代或部分取代氨基，用于物质的自由表面处理，并且可以用作游离甲醛的受体。通过在水性聚氨酯分子中引入阻燃剂可以制备阻燃剂，而官能团的引入可用于生产羊毛制品的增强剂和防缩剂。主链含15～18个碳原子的水性聚氨酯或含硅的水性聚氨酯是一种很好的柔软剂，能赋予织物较高的柔韧性。离子型水性聚氨酯含有大量的极性基团，是一种良好的抗静电材料。在水性聚氨酯主链中加入聚氟烷，可显著提高组织的水密度、耐油性和耐沾污性。聚氨酯-硅丙共聚物水乳液(Puas)涂层织物具有优异的力学性能、耐候性、耐水性和柔韧性。

结语

综上所述，水性涂料虽然在环保安全性上比传统涂料具有明显优势，但其也存在硬度差、不耐水、丰满度差、易结皮、影响施工等缺陷，因此需要在检测方式上对其进行有效、准确的检测，有针对的调整其物理性能上的缺陷，从而使其更好的使用于各个领域，让其有更好的发展应用空间。

参考文献

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