清华大学洪啸吟水性涂料的基础性问题冷却系统

清华大学洪啸吟：水性涂料的基础性问题

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【中国牛涂网，NTW360.com新闻资讯】由中国涂料工业协会主办的第三届中国水性木器涂料发展研讨会13日在大岭山帝京酒店拉开帷幕。本次研讨会主要探讨水性木器涂料发展，探讨金融危机形势下中国水性木器涂料企业如何生存与发展，搭建上下游企业对话的平台，推进水性木器涂料发展的产业化进程。中国涂料工业协会秘书长岳望坤先生、中国家具协会副理事长陈宝光先生等行业协会领导出席会议并致辞，全国各地的近300名企业代表与大岭山镇本地150名家具企业代表共同参加了会议okmart.com。

洪啸吟：谢谢给我这个机会，我从1985年回国以后和涂料界接触，刚开始是宣传涂料，后来把精力集中在环境友好型的涂料，最主要一个是UV，现在国家的UV发展很快，已经走出了国门，亚洲UV协会迁移到中国来。可是水性的发展还不尽如人意，刚才刘总说还是起步，在起步阶段需要大家的努力。

水性涂料有一个很遗憾的事情，回国的时候乳胶漆跟现在的水性涂料一样，都是起步阶段。很多人把乳胶漆前面的原料叫乳液，这是错误的意思。但是很多人宣传不是乳液是乳胶，乳胶变成乳胶漆，乳胶是通过单体做成乳液，经过聚合就不是乳液了，是乳胶了。但是因为我们的声音太小了，还是做了一个错误的决定，标准上把前面的原料叫成乳液。你们想乳业怎么加了水就变的乳胶了，但是这个错误无法挽回，在水性涂料同样也有很多错误，我在通过审查稿件，发现概念太糊涂了，将来概念糊涂不但是概念的问题，是影响发展的。因为水性涂料到一个拐角，你要往前发展，如果概念错了，做科研的人后面的方法就不对，到这个时候回过头来看看乳液的基本概念。

现在涂料面临两个大问题一个就是环境的污染，一个就是环境友好的涂料。溶剂对环境的污染也有很多错误概念，实际上所有的溶剂不管有毒无毒都是对环境污染的，但是有一类溶剂是对身体有直接伤害的，比如说苯，包括酒精都是污染大气的，所谓污染大气就叫VOC可能发生光化学反应的。产生臭氧的挥发性有机化合物。所有的有机溶剂最后会产生臭氧，臭氧多了就致癌。大气层一个臭氧层破坏了就致癌，一般的溶剂就是产生臭氧，可是这个臭氧是在地面上危害身体。不管是什么溶剂都是污染环境的。

水、二氧化碳、丙酮叫非VOC溶剂，现在有一部分的溶剂因为大家用得比较多，也没有反应，光化学反应也不厉害。水性涂料的优点就不讲了。水性涂料的问题我们讲一下，1）水的表面张力大，2）水的蒸发潜热，3）水的折光指数低，4）涂膜亲水性，5）水的挥发慢，6）受气压和气流的影响大。

水性涂料的类型有两种，一种是水溶性的，另外一种是水分散性的，水溶性的涂料几乎没有好涂料，看到水溶性的涂料你不能用。另外一种叫水分散性的，这才是真正的水性涂料，水分散性的有几类，一个叫乳液，把液体的环氧乳化了叫乳液。第二个叫乳胶；第三种是水可稀释型，现在叫的水溶性涂料就叫水可稀释型涂料，这两个概念是完全不一样的。刚才SimonJonas博士讲的非常清楚，现在的涂料是水分散性的涂料，大家要搞清楚。水分散是小颗粒，改性的时候要考虑粒子的特点，刚才SimonJonas讲了一些，我认为很有道理。

我认为乳胶是最重要的水性涂料，乳胶是通过乳液去合作的，先把单体变成乳液然后聚合变成乳胶。第二种树脂的乳化变成乳胶。

乳液聚合的特点：第一个分子量非常高，粘度低，含表面活性剂。粘度低可以直接施工，乳胶是固体能否成膜，固体是通过水分蒸发以后，两个粒子接近，由于毛细管力和表面张黎最后可形成连续的薄膜。这是一个条件，乳胶粒子必须要内容能够互相的穿透，必须在乳胶里加点成膜剂，使固体变得比较软，可以互相穿透。所以在乳胶里头是有溶剂，就是所谓的助成膜剂，助成膜剂就是溶剂。

对助成末剂的要求，有挥发性但比水发挥慢，可溶解在胶粒中可容胀乳胶粒子，微溶于水，无毒。主要的作用是降低成膜温度，影响角膜性能。性质是降低胶粒的玻璃花温度，易发挥的增塑剂。

乳胶的特点是高搅拌的速度下粘度很低，如果是在禁止的情况下粘度很高，这是新的流体。你测乳胶的时候粘度是不容易冲突的，必须要放一段时间再测。大家讲乳胶的分子量很高但是粘度很低。乳胶分子量再高，粘度还是很小，因为乳胶是分散体。乳胶的粘度两部分组成，这里头没有一个分子量，为什么乳胶一搅就稀，不搅粘度就上来，因为乳胶是粒子，粒子上面是水。乳胶的粒子大小不一样，如果你做乳胶做得很细，同样的一个量从大跟着小的，外面包的水的量是不一样的，在公式里头把外面包的水，粒子越大粘度很稀，粒子越小粘度越大。这是乳胶不可避免的很大问题。表面张力低的液体自动向表面张力高的液体上铺展，加增稠剂一个是让水的粘度变大，因为是水很容易流掉，乳胶稍微有点变化粘度马上就上去了。大家有一个经验，乳胶一刷上去马上就干了，那是假干，因为粘度变大了。我加了增稠剂使粘度变大，渗在木材的水分减少。

自然界在油漆有一个规律，表面张力低的一定要向表面张力高的地方扩展。这个例子不举了，对于油性漆和乳胶漆有什么不一样呢？薄的地方蒸发很快，表面张力会变高，表面张力低的后的部分自动会流到低的地方去。但是乳胶不行，乳胶除了水分蒸发以外，粒子不动的，表面张力差。推动力要小，不容易流平。

另外乳胶漆是一个例子，颜料要少加。还有一种叫水可以稀释性涂料，也就是达到错误的称为水溶性的涂料，现在除了乳胶漆以外，除了水分散性的都是叫水可稀释性的。在丁醇里头先把单体加上去就聚合，聚合完以后加氨水中和，加氨水以后再加水稀释。乳液聚合酸60—60，用二级氨基乙醇中和。

来看看这个例子，希望大家注意，这些是可稀释性的，所水溶性树脂的变化，你加水粘度会下降，到一定程度粘度会升高的，再加水都上不来。这是10%的时候状态，如果你把酸的含量增加了，最后就没有突出的了。所以我们把管它叫水溶性。聚氨酯的水性化叫水分散体，这个名字没错，就是不要叫水溶性。

一般来说水可稀释性涂料与乳胶的比较，一般分子量低，成膜需要交联以提高分子量。像聚氨酯的水分山体分子量就很高。因为水性涂料的溶剂是混合溶剂，这个树脂是溶解在哪里呢？是溶剂在有机物里头，不溶剂在水里头。如果有机溶剂先挥发掉了，留下水这个膜就是乱七八糟的，不能成膜。必须让水先挥发掉，最后才是有机溶剂，因为有机溶剂是最好的挥发溶剂。这个也跟大气压、湿度有关系，水的挥发属于跟蒸汽压有关系，如果蒸汽压控制不合适，最后留下是水，这时候你的成膜肯定不好。如果是最后留下的是有机溶剂，比如说乳胶漆，水可以稀释的，会成膜很好，光泽、强度都很好。

今天会议的主题是解决水性木器涂料的问题，今天就开一个头，希望大家把观念转变出来，不要再叫水溶性涂料，知道水溶性涂料是一个分散体。我就讲到这里，谢谢大家！

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