随着环境法规和“走向绿色”时代继续成为当前涂料树脂发展的驱动力,拥有一种多功能、低voc树脂的重要性显而易见。

随着环境法规和“走向绿色”时代继续成为当前涂料树脂发展的驱动力,拥有一种多功能、低voc树脂的重要性显而易见。随着化学工业受到全球经济危机的影响,许多公司都削减了员工、生产和研究能力。这使得涂料公司很难深入研究新的领域,因为他们不断地重新制定产品线,以满足当前和未来可接受的VOC水平,同时他们也在努力获得“绿色”认证。各种独立第三方提供的绿色认证程序被提供给公司,从许多消费者的角度来看,它被认为是积极的,并已成为几个行业新产品开发的关键部分。这些认证项目有一个产品认证所需的特定标准清单。此外,现有和新型涂料产品必须继续满足建筑和工业涂料中允许的挥发性有机化合物水平(因地区而异)。随着经济形势的不确定性持续,有一种多用途树脂,可以用于多种应用,轻松满足当前和未来的VOC限额,并有资格获得绿色认证,这不是很好吗?

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绿色认证计划

当环境因素成为消费者决策的一个重要方面时,已经制定了认证计划来帮助确保特定产品的环境效益。这些认证由独立的第三方提供,通常需要一个详细的认证过程。涂料行业的大多数项目都侧重于化学品豁免、VOC限制、性能要求和包装约束。目前,包括涂料产品在内的广泛产品的知名项目是Green Seal, Ecologo和涂料研究集团公司的Green Wise。其他项目也存在,但都是针对特定的细分市场。表1概述了不同涂料应用的认证计划和标准。

表1中列出的所有认证计划都是目前涂料行业中最常用的。很明显,产品的可再生资源含量在任何这些认证过程中都不发挥作用。随着越来越多的此类组织的发展,以及绿色产品特征的定义不断发展,人们可以假设,在未来,产品的可再生资源含量将与绿色认证相关。

醇酸的历史

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醇酸化学多年来一直是涂料行业的强大力量。化学虽然已经非常成熟,但随着对可再生资源材料的关注不断发展,化学仍有增长空间。虽然醇酸主要用于有机载体,但开发优质水性醇酸的动力已经启动。水性醇酸技术,包括可水还原醇酸、醇2022世界杯八强水位分析酸分散体和醇酸乳液,已经商业化几十年了。虽然这些第一代水性醇酸树脂仍具有醇酸树脂的一些积极属性,但由于其水解稳定性较差而不如丙烯酸乳液。如今,几家大型树脂供应商已经推出了许多醇酸分散体和醇酸乳液,它们模拟了溶剂基醇酸性能,同时提供了理想的水解稳定性。

醇酸化学的一个吸引人的成分是聚合物的油成分的氧化能力。氧化通过垂坠脂肪酸链上的不饱和部分发生。可氧化体系所带来的好处是显而易见的。在醇酸结合涂层中,由于聚合物链的低分子量、低玻璃化转变温度(Tg)和灵活性,初始膜表现出良好的流动和流平特性。然后,经过空气交联,最终薄膜具有良好的附着力、硬度、光泽和耐腐蚀性。图1描述了醇酸树脂的成膜过程。通过从低分子量聚合物开始,当转移到水载体时,缺乏聚结剂有助于将VOC保持在最低水平。

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使用醇酸乳胶实现绿色产品

新一代醇酸乳胶,包括Beckosol®AQ系列醇酸乳胶,目前由-Reichhold公司提供,是通过引入外部表面活性剂和先进的加工技术,在连续的水相中提供稳定的乳胶。这些稳定的乳液是通过精心选择表面活性剂体系和精确控制乳液过程来实现的。稳定的关键因素是获得较小的乳液颗粒直径。胶乳的质量取决于粒子中存在的表面张力。醇酸乳液可以通过直接乳化或相倒置法制备。通过引入保护性表面活性剂外壳来获得稳定的乳液,稳定了核心醇酸树脂,阻碍了水解速率。这种类型的系统解决了VOC问题,并提供了传统醇酸树脂的优点。参见图2,以获得由外层保护层稳定的乳胶漆中的醇酸粘合剂的图示说明。

醇酸乳胶漆的一个好处是,一旦涂上涂料,低分子量、低tg醇酸树脂通过醇酸树脂的传统氧化交联机制特性交联。这样就不需要昂贵的聚结溶剂和添加剂,而在丙烯酸乳胶漆中需要这些溶剂和添加剂才能获得优异的应用性能。醇酸乳液的另一个好处是,它的配方像一个典型的乳胶漆。标准乳胶流变添加剂、分散剂和消泡剂是研制醇酸乳胶漆的有效添加剂。因此,一旦醇酸乳胶体系建立,配方化学家将有更多的时间花在新的研发上,而不是重新配方。这都是由于醇酸乳液的挥发性有机化合物能力<50克/升。

此外,新的水性醇酸技术适用于所有类别的醇酸,包括长、中、短油以及改性体系。这允许基于单一技术进行广泛的建筑和工业产品开发。醇酸乳胶的另一个好处是在聚合物合成过程中使用不同的植物/植物油可以增加可再生资源的含量。作为一个具体的例子,贝克索尔AQ系列含有高达50%的固体可再生材料。虽然可再生资源的含量目前并不是从几个机构获得绿色标签的要求,但随着绿色产品的发展不断推进,可再生资源的含量可能也将发挥相关作用,因为第三方机构寻求将自己与其他机构区分开来。因此,转换为基于醇酸乳胶的产品线提供了许多好处,并在未来的市场中领先。

使用醇酸乳胶获得绿色资产

由于越来越多的公司正在将基于新型和改进的水性醇酸的产品商业化,这种技术的便利性开始得到广泛的认识。这些产品线包括但不限于甲板污渍,底漆,搪瓷和工业涂料。随着对新一代醇酸乳胶的研究继续进行,预计更多的公司将把现有的产品线转换为醇酸乳胶基产品。此外,由于当前全球经济危机的不确定性,企业正在寻找削减制造、原材料和库存成本的方法。新一代醇酸乳胶的使用将有助于实现这些目标,因为公司试图重建他们的员工和研究能力。最后,随着该技术的VOC接近零的能力,对不同地区使用不同配方的需求也将消失。

总结

醇酸乳液是多功能聚合物,可用于开发建筑和工业涂料。由于这些产品具有接近零VOC的能力,通过一条生产线就可以轻松方便地满足当前和未来允许的VOC水平。此外,在聚合物合成过程中使用不同的植物/植物油所贡献的可再生资源含量是一个额外的好处,因为对绿色技术的关注不断进步。所述树脂的多功能性有助于更有效的生产和库存系统,因为公司继续面临具有挑战性的全球经济的影响。

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