在从溶剂型涂料向水基涂料转变的过程中，醇酸类涂料一直以合理的理由顽固地抵制这种变化。溶剂型醇酸性价比高，用途广泛，在建筑、工业和特种应用领域有着悠久的历史。它们具有优良的附着力、硬度、光泽度和耐腐蚀性。这些树脂也具有很高的粘性:它们以固体形式产生，使其很难在不添加溶剂的情况下形成耐货架的涂料。尽管有多种选择，包括减水醇酸、改性醇酸分散剂和醇酸乳液，但目前只有10%的醇酸基涂料是水性的。1广泛采用的挑战包括延迟硬度发展，低光泽和降低腐蚀保护。为了帮助配方商弥合性能差距，生产差异化的产品，陶氏涂层材料公司开发了一种新型分散技术，可用于配制水性醇酸，性能可以与溶剂型醇酸相同或更好。188金宝搏bet官网

如果它没有破产?

醇酸是油漆和涂料中使用最广泛的粘合剂之一，其年价值估计为250亿美元。2在建筑应用中，它们是需要低成本和高光泽的首选。在金属基材上，它们具有优良的附着力、耐腐蚀性和光泽度。尽管溶剂型粘合剂在这类粘合剂中占主导地位，约占年消费量的60%，即30亿英镑，3.“市场研究之声”建议，大多数配方剂更喜欢水性的选择。4与溶剂型涂料相比，水性涂料的VOC含量更低，人身安全性更高，肥皂和水的清洁性更强，更容易处理。那么是什么阻碍了水载的发展呢?目前的选择可分为三类。

如图1所示，疏水醇酸树脂含有过量的酸基团，并用胺中和水的分散性。因为它们是用亲水溶剂提供的，VOC的含量只比溶剂型醇酸略低(240-360 g/L vs. 450-650 g/L)。此外，由于酯水解，在水中还原后的保质期很短。这可能会导致分子量的损失和最终胶片性能的损失。

相比之下，改性醇酸分散剂在醇酸核心周围加入丙烯酸壳，保护酯键不被水解;树脂用胺中和以提高水的分散性(图2)。这种设计允许VOC水平<100 g/L。然而，在改性过程中会产生相当数量的高酸值杂质，这导致与溶剂型醇酸相比，腐蚀防护能力降低。

醇酸乳液，如图3所示，是第三种水性醇酸。它们用阴离子/非离子表面活性剂稳定，可以低至零VOC;然而，稳定乳液所需的高水平表面活性剂(5-10%/wt)会影响货架稳定性，并由于表面活性剂的迁移导致最终膜的水敏感性。降低耐水性和防腐蚀是常见的性能折衷。

如何修复

与上述三种商业方案相比，陶氏公司开发的BLUEWAVE™分散技术是一种无溶剂体系，不需要聚合物改性，很少或不需要表面活性剂。这些关键因素使水性醇酸涂料的性能与现有的溶剂型涂料相似，但几乎为零VOC水平。如图4所示，采用BLUEWAVE技术开发的水性醇酸探针性能优于商用水性醇酸，与商用溶剂型醇酸相比，其耐腐蚀性得到了显著提高。水性醇酸探针的光泽度也比商用水性醇酸高，与溶剂性醇酸相当。表1和表2分别提供了水性醇酸探针和试验配方的详细信息。

技术是如何工作的

BLUEWAVE分散技术采用了连续的、无溶剂的机械分散工艺，再加上先进的界面和配方科学的应用。如图5所示，连续的高剪切混合产生高内相乳液(HIPE)，随后通过加水来降低内相乳液。这种新颖的专利工艺可在高粘度树脂的货架稳定乳液中提供可控的粒径和高固形物百分比，无需溶剂、亲水改性或高水平的表面活性剂。

为什么不同?

目前市场上的大多数水性醇酸都采用低分子量的醇酸，并依靠亲水改性和/或高水平的溶剂来控制粘度。货架稳定性是通过高水平的表面活性剂或中和在高酸含量保持。所有这些因素都会影响最终影片的表现。

相比之下，这项新技术不需要增加表面活性剂的负载或高酸值;它不需要亲水改性或低分子量;它是无溶剂的。所有这些因素都有助于提高膜的性能和非常低的VOC水平。如表3所示，采用BLUEWAVE技术的水性醇酸涂料的VOC含量<5 g/L，与商业溶剂醇酸相比，具有良好的性能平衡，具有同等或更好的防腐性能，与商业水性醇酸相比，具有更好的防腐性能和光泽度。

总结

大量的测试表明，BLUEWAVE分散技术使水性醇酸的性能水平大大超过了目前可用的水性替代品，在某些情况下相当于甚至优于溶剂型醇酸。配方人员可以使用该技术生产水性醇酸涂料，提供优异的稳定性/保质期，快速硬度发展，高光泽和优良的耐腐蚀性能。此外，这种无溶剂技术最大限度地减少了表面活性剂和其他添加剂的需求，有助于将最终涂料配方的VOC降至10 g/L或更低。该技术也适用于中、长油醇酸和各种分子量的醇酸。

参考文献

1 ISH化学评估，SRI醇酸表面涂料，2013。

2 ISH化学评估，SRI醇酸表面涂料，2013。

3 ISH化学评估，SRI醇酸表面涂料，2013。

4 2011年市场研究的特殊化学声音。

Aknowledgement:

本文的其他贡献者包括Venessa Williams, Bob Bills, Christina Ellison, Jaime Sullivan, Marty Beebe, Rebecca Ortiz, Jay Romick和Daryoosh Beigzadeh, Dow Coating Materials。188金宝搏bet官网