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水性塑胶漆的基本性能以及树脂简介
- 2018-08-24 -

随着社会发展和科技进步,塑料制品已广泛用于汽车、家电办公设备、电子通讯及医疗器械等行业,成为工业、民用及高新技术不可缺少的材料。近年来人们环保意识不断加强,各国对VOC的排放相继制定了环保法规,旨在鼓励推广使用绿色环保、节能减排的新产品。应用于计算机(computer)、通信(communication)和消费类电子产品(consumer electronics)3C产品领域和汽车内饰及配件的塑料涂料产量很大,其水性化呼声也很高。早在20世纪80年代末90年代初,欧美等发达地区就已经开展了水性塑料漆的研究开发工作,迄今已有大量专利。国内,大约10年前开始水性塑料漆的开发,于近几年实现商品化并成功用于汽车塑料内饰制品和配件及一些3C产品上得到涂装应用。

目前,市场上用于塑料制品的水性涂料同品种和水性木器漆类似,主要为丙烯酸酯乳液型、水性单组分聚氨酯型和水性双组分聚氨酯型,此外还包括一些UV固化产品。其中,PS、ABS、PC、PVC等硬质、极性塑料水性漆用树脂主要采用特种丙烯酸酯乳液,其Tg要高,为实现高耐醇性的要求,大分子链上要引入高耐醇性单体(丙烯酸的长链烷基酯)。1K、2K WPU设计得好可以用在SBS、SIS等热塑性弹性体(TPR)的涂饰,2K WPU可以配制手感塑胶漆。对于非极性的PE、PP等表面张力很小的塑料需做特定的前期表面处理,优选CPP的水性化产品。

塑料涂料的基本性能要求是:①涂膜对底材有良好的附着力;②涂层有一定的硬度和韧性,以抵抗日常应用磨损;③具有好的外观装饰效果;④具有好的耐醇和洗涤极性;⑤施工方便,干燥性能好。对于汽车内饰和一些3C产品则要求具有特殊的手感—柔感。水性聚氨酯比水性丙烯酸树脂用于制备柔感涂料具有明显优势。若采用双组分体系,可采用水性聚氨酯多元醇同相应的水性多异氰酸酯固化剂配合制备,拼合一定量的羟基丙烯酸酯乳液可以调整柔性。

相比于溶剂型涂料,水性塑料漆的应用仍面临诸多问题:首先,其对塑料表面的洁净性、施工环境温湿度要求较高,再有灰尘、油污时易产生异物附着的缩孔;附着力远比油性体系差,尤其是对PE、PP制品;第三,对颜填料的润湿分散能力差,易产生浮色发花;第四,对于3C产品应用较多的金属闪光漆,在闪光铝粉选择、定向、储存稳定方面面临更大的技术难题。

较好产品有Primal WL-91:苯丙乳液,对ABS底财有非常良好的附着力,硬度高,干燥快,配制各种珠光、银粉、色漆;Primal WL-51 苯丙乳液,对大部分塑胶底材有较好的附着力,干燥速度快,硬度建立快;Primal WL-100:苯丙乳液,对大部分塑胶底材有较好的附着力,硬度高,光泽高,耐水耐溶剂,配制各种塑胶表面的高端珠光、银粉、色漆。

此外还有,AS 2506(使用于硬塑料)、AS 2606 VP(使用于硬塑料)、AS 2615(使用于硬塑料)、AS 26102(铝粉定向性好)、APU 10120(杂化体,铝粉定向性好)等。

在塑料制品涂装领域,UV固化涂料已成为主流产品,但传统的紫外光固化涂料含有大量有毒性和刺激性的活性稀释剂,用水取代稀释单体,将其水性化是其重要的技术发展方向。水性聚氨酯丙烯酸酯具有很好的手感和柔韧性/较高的抗冲击性和抗张强度,是UV固化涂料的研究热点。

2016年随着我国环保要求政策快速推进,溶剂型涂料对环保产生恶劣影响,加快改善大气质量与治理,环境组织呼吁涂装企业使用更环保的无溶剂型高固体份涂料、UV光固化涂料、水性涂料、粉末涂料。

2016年塑胶后加工行业发展萎缩很厉害,在3C产品,玩具、家电,运动器材等行业,塑胶有一部分会被金属或其他基材工艺替代,导致塑胶使用量萎缩,同时在塑胶上做保护涂层也会受到影响。再者是出口产品对环保要求严苛,水性塑胶漆是环保部门推荐优先用在塑胶基材上。而双组份水性塑胶漆性能是很好,在漆膜丰满度、抗刮、硬度、保光保色、耐候性、耐盐雾、耐化学品性能优于溶剂型塑胶涂料。

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