水性醇酸涂料在生产时候存在的有关问题仍较多,主要是由于用水作为溶剂造成的,这和水的反应性强、极性大,表面张力高、热容大、挥发慢、挥发受湿度影响明显等问题有关。
水性醇酸涂料的水溶性问题
水溶性问题是制备醇酸涂料的关键环节,在保证树脂良好的水溶性的同时也必须保证树脂具有良好的性能,二者是矛盾的统一体,若在树脂分子中引入大量的强亲水基团,则可以大大提高树脂的水溶性,但是,可溶性基团的大量存在使树脂成膜后的防水性能降低,影响涂料的质量。
成膜过程中的气泡问题
水性醇酸涂料烘干成膜时气泡问题相当严重,特别是涂层较厚时尤为突出。其原因相当复杂,一般是由于涂层上部水挥发后黏度迅速上升,下层水不易挥发出去而留在下部,一旦温度升高,便突发性的汽化形成气泡冒出,并在表面被稳定和截流,即使气泡冲出表面,由于不能流平,也会留下缺陷。
可以采取下列相应的措施来改善这个问题:延长进烘箱前的时间;烘箱中烘道加长并分成不同的温区;控制漆膜的厚度,不能太厚;控制好氨的挥发速度,在水大量逸出之前,保持涂层碱性,使交联反应慢一点发生;为防止在涂料中夹带气体,使用涂料前要静置;使用高温固化的氨基树脂;选择挥发较慢的助溶剂。
起皱问题
水性醇酸涂料使用不当时,就会表面发皱、光泽变差,这是因为在漆膜内层干燥前,表面先已部分干燥,当内层因干燥而发生收缩时,表面不能流动,因而引起细小皱纹,主要原因是表干快而实干慢,可以通过催干剂的调整解决。这种情况的发生与胺的选择也有关系,如果胺在表面挥发的很快,形成基本无胺的表层催干剂可和活性基团发生交联反应形成较硬的漆膜,但内层依然有胺存在,它抑制交联反应的继续进行,只有当内层胺缓慢地扩散到表面挥发后,才可进行交联反应。
稳定性问题
水性醇酸树脂在碱性水溶液中很容易水解,另外体系中的醇可以和羧基发生酯化反应(伯醇更为严重), 还由于其是气干性的,漆膜稳定性较差,一方面是涂层在水、共溶剂和胺挥发后,经氧化交联所得的漆膜中原有的自由羧基依然存在,这对漆膜的抗水性能,特别是抗碱性有很坏的影响。
颜料和颜料的分散问题
由于多价金属可引起水性醇酸的交联,所以选择的颜料应不能因水解或其他反应而析出二价或多价金属离子。为了分散好颜料并使涂料稳定,应加入润湿分散剂以降低水介质的表面张力,同时也可以改善水性涂料对基材的润湿,但润湿分散剂应尽量少,量多了可产生气泡,且影响附着力。
储存稳定性问题
水性醇酸漆的缺点是储存稳定性差,储存后干性下降幅度大。解决这两个问题目前使用和正在研究的途径大致有三种方式。
①降低催干剂的水解和与水的络合,催干剂的某些络合物可以降低催干剂的水解和水的络合,还可以促进过氧化物的分解而提高催干活性,减少颜料对催干剂的吸收而降低活性。
②用间苯二甲酸代替邻苯二甲酸酐,用此方法可免去邻位效应而引起的水解。
③改进引进羧基的方法。
