RO +R1H
ROH+R1
R +R (R1 )
RO + R RO + RO
R-R(R1) R-O-R R-O-O-R
RH：非共轭的两个双键的亚油酸酯模型化合物 ROOH ：氢过氧化物
H3C-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOR + 1 O2
H
H3C-(CH2)4-CH=CH-C
溶剂性涂料 单相体系
水性涂料 两相体系
4
水性涂料与溶剂性涂料的对比
水性涂料的特点
溶剂性涂料的特点
无毒环保，施工安全 没有闪点，不燃，没有爆炸的危险 水挥发慢，干燥困难 配制比较复杂 易引起基体腐蚀 对颜料润湿分散难 对湿度的影响很大
一般有毒，易燃 成膜致密 溶剂挥发快，干燥容 不需要助溶剂 好的防潮性能 对颜料润湿分散容易 对湿度的影响相对较小
1.06
粘 度 （ 50% 乙 二 醇 丁 醚 ， T-4杯 ）， s
100～140
颜 色 （ 50% 乙 二 醇 丁 醚 ， 铁钴比色），号
≤11
PH值
3.0~5.0
STW 301 黄褐色透明粘稠液体
亚油脂肪酸 大约36
75.0±2.0 20～35 1.06
100～140
≤11
3.0ห้องสมุดไป่ตู้5.0
15
性能特点
1995年 39.5 12.5 22.5 14.0 8 3.5 100
2000年 30.5 12.0 26.0 15.0 12.0 4.5 100
2005年 15.0 10.5 34.5 16.5 17.5 6.5 100
2015年 7.0 8.5 39.5 17.5 20.0 7.5 100
3
水性涂料与溶剂性涂料的对比
水性醇酸树脂（乳液） 油/水乳液 亚稳转化态 水/油乳液
醇酸
相转变
11
水性醇酸树脂（乳液）的干燥过程
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ：油/水乳液 Ⅱ：亚稳转化态 Ⅲ：水/油乳液 Ⅳ ：醇酸
12
催干剂的种类和用途
1 主催干剂：它们一般是含有多氧化价态的金属皂，能发生氧化还原 反应。工业上常用的这类催干剂有钴、锰、钒、铁和铈。 2 辅催干剂：金属皂，只存在单个价态，本身通常不起催干作用，但 它们和主催干剂配合使用具有催化作用。包括钙、钾、锂和锌。 3 偶联催干剂：如果在加速反应过程中的机理是基于金属与连结料中 羟基基团或羧基基团反应，这种催干剂称为偶联催干剂，如锆、铅 钡、铝、铋、鍶。
3.通过外加乳化剂的方式将溶剂型醇酸树脂转相乳化成醇酸树脂乳液 分散体。
9
水稀释性醇酸树脂的结构
R1
R2
R
COOH
R HO
COO
COO- B+
B
COO- B+
亲水基团
B OOC
COO B
B OOC
聚合物 阴离子稳定体系
B =胺
碱性化合物
10
水性醇酸树脂（乳液）与其他 水性聚合物乳液成膜方式比较
水性聚合物乳液
缺点
干燥和固化时间相当慢 成膜硬度低 耐水性和耐候性较差
8
水性醇酸树脂（乳液）的制备途径
1.使传统的醇酸树脂含过量的羧基，并用胺或氨将其中和成盐，得到 水稀释性的醇酸树脂；
2.制备自乳化的醇酸树脂，一种方法是制备具有核壳结构的丙烯酸改 性醇酸树脂，将疏水的醇酸树脂部分作为乳胶粒的核，亲水的丙烯酸共 聚物部分作为壳，疏水的核被包裹在亲水的壳中间；另一种方法是醇酸 树脂与具有反应活性的表面活性剂反应，使表面活性剂接枝到醇酸树脂 上面，使醇酸树脂在水中能够乳化，它克服因加入大量乳化剂而引起的 硬度和疏水性能的下降；
COO H COO H
+ RNH 2 COO H
-+ COO NH3R
-+ COO NH3R
-+ COO NH3R
6
物理成膜
空气 混合溶液
化学成膜
非交联
成膜方式
溶剂蒸发
与氧气反应
与固化剂交联
气干型醇酸漆
交联
双组分烘烤系统
7
醇酸树脂的特点
优点
•发展最早、产量最大、用途最广的品种之一 •原料易得，基本上不依赖于石油产品 •价格便宜 •组分和性能可以在很大范围内调整 •格外好的成膜能力 •高的光泽 •易于施工和与空气交联
C CH CH-(CH2)7-COOR HO O
OH
O
H3C-(CH2)4-CH=CH-CH= CH CH (CH2)7-COOR
14
水性醇酸树脂技术参数
项目名称
STW 300
外观
淡黄褐色透明粘稠液体
含油类型
豆油脂肪酸
含油量，%
大约36
不挥发份，%
75.0±2.0
酸值，mgKOH/g
20～35
比重（20℃），g/cm3
1 具有良好的自干性和装饰性。 2 具有良好的耐盐水和耐盐雾性能。 3 具有良好的颜料润湿性和高度的剪切稳定性。 4 具有良好的附着力、柔韧性和较高的硬度。 5 具有良好的耐水性。
16
配漆要点
1 加入催干剂可室温干燥或强制干燥。本所配套的水性 催干剂加入量为纯树脂含量的4.0%~6.0%。 2 配制清漆时，应首先将乳液的PH值调整到7~8(一般用 氨水、三乙胺或N，N-二甲基乙醇胺)，然后再加入水性催 干剂。树脂的粘度会随PH值的提高而增大，可适当加入去 离子水调整粘度。 3 可直接与颜填料一起研磨。但由于可使用的颜填料种 类繁多，酸碱性各不相同，使用时应进行混溶性的测试。 必要时，在加入颜填料前，需加入适量的氨水或三乙胺。 成漆的PH值应调整到7~8。 4 可加入甲醚化的氨基树脂烘烤固化，建议氨基树脂的 加入量为5:1~10:1(固体:固体)。
13
催干剂（以钴为例）在自动氧化过程的作用
Co2+ + O2
RH + Co3+
e O2
H+
Co3+ + O2 R + Co2+ + H+ 1 O2 HOO
R + 1 O2 + RH
ROOH + Co2+ ROOH + Co3+
ROOH + R
Co3+ + RO + OH Co2+ + ROO + H+
5
水性涂料的制法
1 水乳液型分散体的制法
I. 由单体乳液聚合制备 II. 后乳化分散的制法 III. 自乳化分散的制法
2 水稀释型分散体的制法
I. 带有氨基的聚合物，以羧酸中和成盐基
NH2
-+ RCOO NH3
+ RCOOH
NH2
NH2
-+ RCOO NH3
-+ RCOO NH3
II. 带有羧基的聚合物，以胺中和成盐基
水性醇酸树脂
1
为什么要发展水性涂料？
国民环保意识的增强 限制VOC排放量的法律法规的制定
石油能源的紧张
向环保化和集约化方向发展
高固体含量涂料 水性涂料
粉末涂料 UV/EB固化涂料
可行性 环境的可接受性
成本
2
全球涂料产品结构和技术进展趋势
单位：％
涂料品种 低固含量（传统）溶剂型涂料 高固含量溶剂型涂料 水性涂料 活性体系涂料 粉末涂料 辐射固化涂料 总计