變革：我國涂料行業(yè)水性涂料技術(shù)升級

隨著環(huán)保政策力度加大，涂料行業(yè)發(fā)展技術(shù)朝著環(huán)保方向發(fā)展。

對水性涂料、高固體分涂料、粉末涂料、UV固化涂料的研發(fā)力度不斷加大。同時(shí)，注重提高涂料性能，拓展應(yīng)用領(lǐng)域方面，在海洋涂料、車用涂料、特種涂料、塑料涂料、建筑與地坪涂料等多個(gè)領(lǐng)域取得了明顯的進(jìn)步。

2015年財(cái)政部及國家稅務(wù)局對涂料征收消費(fèi)稅，這對水性涂料是個(gè)機(jī)遇，行業(yè)對水性樹脂、水性助劑以及水性助劑的研發(fā)力度明顯加大，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。

水性樹脂

涂膜的電學(xué)和力學(xué)性能。安徽大學(xué)解芝茜等以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)修飾多壁碳納米管(MWNTs)得到MWNTs- SDBS，采用溶液共混發(fā)，制備出水性聚氨酯/ SDBS修飾多壁碳納米管復(fù)合材料。研究表明：碳納米管在水性聚氨酯中分散均勻，明顯提高了水性聚氨酯的力學(xué)性和導(dǎo)電性能，同時(shí)降低了聚氨酯軟階段的結(jié)晶性能。

中國林科院吳國民等利用纖維素納米結(jié)晶須(CNW)的水可分散性，分別將CNW水懸浮液分散在水性環(huán)氧樹脂基多元醇和水性萜烯基環(huán)氧樹脂分散體中，研究表明：復(fù)合體系黏度隨著CNW添加量的增加而增加，粒徑峰面積的變化與CNW的加入量成正比，CNW能均勻無序地分布在水性樹脂體系中，隨著CNW添加量的增加，復(fù)合涂膜的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量顯著提高，斷裂伸長率下降，添加CNW可以提高復(fù)合涂膜表面的疏水性。

溶劑型聚氨酯相比，水性聚氨酯由于分子鏈中親水集團(tuán)的存在，導(dǎo)致其耐水性、耐候性、耐溶劑性、初粘力不足。為此，重慶中科力泰周靜等利用乙二胺其乙磺酸鈉在三(二甲胺基甲基)苯酚(AAS)的催化下與環(huán)氧樹脂E44中的環(huán)氧基反應(yīng)，合成了環(huán)氧改性的新型胺類親水性擴(kuò)鏈劑，探索了不同反應(yīng)時(shí)間的影響。確定了AAS使E44完全開環(huán)的條件。以聚己二酸丁干杯經(jīng)二醇、聚氧化丙烯二醇、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、丁二醇、AAS-E44、異佛爾酮二胺為原料制備了環(huán)氧改性水性聚氨酯乳液，與未改性乳液相比，乳液的耐水性、膠膜的耐熱性和耐水性均有明顯的提高。

為有效改善水性聚氨酯的性能，研究者們以共混或者化學(xué)鍵合的方式向聚氨酯基體添加無機(jī)納米粒子和水性聚氨酯基抽的優(yōu)異性能相結(jié)合，從而提高水性聚氨酯的熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。安徽大學(xué)張玉等采用改進(jìn)的Hummers方法投籃氧化石墨烯，再用乙二胺化學(xué)還原改性，得到氨基改性的還原氧化石墨烯(ARGO)，最后利用原位乳化法ARGO/水性聚氨酯復(fù)合物，實(shí)驗(yàn)表明ARGO的加入使復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、拉伸強(qiáng)度及導(dǎo)電性有了明顯的提高。

對水性分散型異氰酸酯固化劑的研究一直是研究者的研究重點(diǎn)，國內(nèi)的研究大多數(shù)集中在利用非離子改性上，但由于聚乙二醇單甲醚改性異氰酸酯容易造成體系結(jié)晶。為此華南理工大學(xué)汪磊等采用聚醛樹脂/聚乙二醇單醚混合改性HDI三聚體制備可水分散型多異氰酸酯固化劑。研究了聚醛樹脂羥值及加量、對水分散型多異氰酸酯固化劑NCO含量、粘度、水分散性以及與羥基樹脂配漆后涂膜性能的影響，結(jié)果表明：聚醛樹脂成功引入到固化劑分子上，明顯提升了雙組分水性聚氨酯的熱穩(wěn)定性。

將水性聚氨酯與UV技術(shù)相結(jié)合的水性UV聚氨酯兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，常規(guī)的UV固化水性聚氨酯通過單羥基丙烯酸酯對其封端，該方法不能兼顧高相對分子質(zhì)量和高雙鍵含量。為此，中國科大孫偉等以一種自制的長測鏈含雙鍵二元醇作為擴(kuò)鏈劑，制備了親水的聚氨酯預(yù)聚體，再加入含雙鍵的多官能度丙烯酸酯類單體，得到核殼型聚氨酯/丙烯酸乳液，由其配制的水性UV清漆光澤高，并具有優(yōu)異的機(jī)械性能及耐化學(xué)品性，在水性木器涂料、汽車罩光清漆等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

水性涂料

水性環(huán)氧酯涂料同時(shí)具備了環(huán)氧體系與干性油的優(yōu)良特性，特別適用于汽車零部件水性涂料。然而其在應(yīng)用中存在如漆膜干燥速度慢、耐候性差、耐堿性不足等問題。為此，常州涂料院許飛等首先研制了一種乙烯基改性水性環(huán)氧酯乳液，將其與特定的丙烯酸乳液作為成膜物質(zhì)，添加顏料漿和助劑，制備得到水性工業(yè)涂料。表征了水性環(huán)氧樹脂的結(jié)合，分析了固化機(jī)理，優(yōu)化了涂料配方在此基礎(chǔ)上，對所制備水性涂料產(chǎn)品在施工中的工藝參數(shù)進(jìn)行了探討。制備的水性涂料外觀良好，對底材附著力好，硬度高，且耐水性和耐鹽霧性良好，已代替?zhèn)鹘y(tǒng)溶劑型涂料成功用于汽車零件部、電機(jī)外殼等工業(yè)涂裝領(lǐng)域。

南京林業(yè)大學(xué)楊亞萍等以環(huán)氧樹脂與丙烯酸酯為基本共聚單體，制備了一種無烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的磷環(huán)氧丙烯酸酯相容性差、接枝難的問題，首先以甲基丙烯酸與環(huán)氧樹脂發(fā)生開環(huán)酯化反應(yīng)合成可聚合的甲基丙烯酸環(huán)氧單酯。為使水性涂料具有出色的防銹功能，重點(diǎn)研究了無APEO的水性乳化體系，并引入磷酸酯乳化劑及單體。制得的乳液細(xì)膩、均勻，涂膜完整。

江南大學(xué)張國標(biāo)等以甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝苯乙烯磺酸鈉與丙烯酸共聚物合成制備光敏性摻雜劑G-PSA，并以G-PSA為水性分散劑和電荷平衡摻雜劑制備PEDOT/G-PSA，采用多羥基醇二次摻雜增強(qiáng)其導(dǎo)電性。該薄膜UV固化后形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其耐水性和環(huán)境穩(wěn)定性有較大的提高，同時(shí)也具有較高的導(dǎo)電率，由其制備的抗靜電涂料具有良好的透明性、附著力和電導(dǎo)率。