水性醇酸樹脂涂料具有很好的涂刷性和潤滑性，但也存在一些明顯的缺點：涂膜干燥緩慢、硬度低、耐水性和耐腐蝕性差、戶外耐候性不佳等，需要通過改性來滿足性能要求[1]。另外水溶性醇酸樹脂在貯存過程中由于酯鍵的水解，會降低樹脂的相對分子質(zhì)量；加之其本身的相對分子質(zhì)量較低，氧氣在水中的溶解度較低等，導(dǎo)致其干燥速率比相應(yīng)的溶劑型醇酸樹脂慢。除此之外，其早期的硬度、耐水性和耐溶劑性也較差，清漆和色漆的水解穩(wěn)定性也不盡人意，所以仍需對其進行改性。采用丙烯酸對醇酸進行改性，制成的水性丙烯酸改性醇酸乳液具有優(yōu)良的保色性、保光性、耐候性、耐久性、耐腐蝕性、快干及高硬度，而且兼具醇酸樹脂本身的優(yōu)點，拓寬了水性醇酸樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，因而具有較好的發(fā)展前景。

    2試驗部分

    2.1試驗用原材料

    主要試驗用原材料：水性丙烯酸改性醇酸乳液、潤濕分散劑、消泡劑、鈦白粉、炭黑、填料、磷酸鋅、氣相二氧化硅、催干劑、基材潤濕劑、中和劑、助溶劑、去離子水。

    2.2配方

    試驗配方見表1。

    表1水性丙烯酸改性醇酸涂料配方

    2.3水性丙烯酸改性醇酸涂料的性能指標(biāo)

    水性丙烯酸改性醇酸涂料的性能指標(biāo)見表2。

    表2水性丙烯酸改性醇酸涂料的性能指標(biāo)

3結(jié)果與討論

    3.1水性丙烯酸改性醇酸乳液的特性

    水性丙烯酸改性醇酸乳液體系使醇酸樹脂的氣干性和柔韌性得以改進。將丙烯酸單體與醇酸預(yù)聚物中的不飽和二元酸如馬來酸酐進行共聚，使非共軛雙鍵丙烯酸化。在醇酸樹脂中引入二元環(huán)狀羧酸，將丙烯酸酯類單體通過游離基聚合接枝到醇酸樹脂分子中，合成水性丙烯酸改性醇酸樹脂并制成防腐涂料，該涂料具有優(yōu)良的機械性能、耐水性、耐鹽霧性及干燥性能。

    3.2中和劑的選擇

    添加中和劑主要是為防止涂料體系由于添加不同的顏料和助劑而導(dǎo)致體系的pH變化，保持體系的酸堿平衡，以防破乳。中和劑的選擇影響到涂料的穩(wěn)定性、黏度、干燥速率及漆膜的泛黃性[2-3]。氨水的揮發(fā)速率快，漆膜干燥性能優(yōu)良，但易泛黃；三乙胺的常溫?fù)]發(fā)速率適宜，而且助溶效果比氨水好，但與氨水相比易使涂膜的耐水性下降，主要是由于三乙胺的揮發(fā)溫度較氨水高，在涂膜中殘余較多的胺鹽基團，使漆膜的親水性提高，耐水性下降。AMP-95是低相對分子質(zhì)量、高堿性、低氣味、低揮發(fā)性的有機胺，具有以下特性：①賦于水性體系優(yōu)異的pH穩(wěn)定性：與氨水及其它用于中和的有機胺化合物相比，具有極低的揮發(fā)性，可長期保持體系的pH和黏度的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性及包裝桶（罐）的抗腐蝕性；②可顯著提高漆膜的性能：由于AMP-95最終會從漆膜中揮發(fā)出去，不但不會對漆膜光澤造成影響，而且由于它和分散劑共用會使顏料的分散更加充分，因而使漆膜的光澤有一定提高；另外，由于AMP-95的協(xié)同作用，會使體系的分散劑等活性物質(zhì)的用量降低，其本身又會從漆膜中揮發(fā)出去，因而可大幅度提高漆膜的耐水性和耐擦洗性；③降低產(chǎn)品的刺激性氣味：由于AMP-95本身氣味極低，用它代替氨水作為中和劑所制成的產(chǎn)品，刺激性氣味大幅度降低。隨著對揮發(fā)性有機化合物（VOC）的規(guī)定越來越嚴(yán)格，AMP-95成為替代氨的最佳選擇。

    3.3催干劑的選擇

    催干劑能加快水性醇酸樹脂涂料的氧化交聯(lián)成膜，復(fù)合催干劑比純鈷類催干劑在提高氧化干燥速率方面效果更明顯[4]。

    鈷為氧化型催干劑，通過金屬離子本身的變價而催化氧的獲取、質(zhì)子的釋放、雙鍵的活化、酸和過氧化物的分解，而加快吸氧反應(yīng)。鈷類有較好的催表干作用。復(fù)合催干劑含有鈷、鋯、鋇金屬。鋇為助催干劑，與鈷配合使用，可以提高催干效果。鋯為協(xié)同催干劑，是配位型聚合催干劑，能與樹脂中的羥基或羧基絡(luò)合，生成更大分子的配位絡(luò)合物，其本身成為涂膜的組分，具有獨特的催干性。因此，鈷在助催干劑鋇及協(xié)同催干劑鋯的作用下，加快了醇酸涂膜的表干。

    3.4助溶劑對樹脂的影響

    助溶劑（也稱共溶劑）的作用是增加樹脂在水中的溶解度，同時調(diào)節(jié)樹脂的黏度，提高清漆的穩(wěn)定性，改善涂膜的流平性和外觀。常用的助溶劑包括醇類、醇醚類等有機溶劑，如丁醇、乙二醇醚、丙二醇醚等。經(jīng)過試驗采用乙二醇丁醚作助溶劑，漆膜的光澤較高，并且可以縮短涂膜的初期干燥時間。

    4結(jié)語

    水性醇酸樹脂涂料通過改性獲得了良好的保色性、保光性、耐候性、耐久性、耐腐蝕性、快干性及高硬度等，克服了常規(guī)水性醇酸樹脂涂料貯存穩(wěn)定性差、干燥速率慢、早期硬度、耐水性和耐溶劑性較差等弊病，拓寬了水性醇酸涂料的應(yīng)用領(lǐng)域，可以應(yīng)用于橋梁、車輛、管道、儲罐等鋼鐵構(gòu)件的裝飾與防護。