什么是合成树脂涂料?

[拼音]：hecheng shuzhi tuliao

[外文]：synthetic resin coating

以合成树脂为主要成膜物的涂料。其机械性能、装饰和防护等综合性能均优于油脂涂料及天然树脂涂料。自1909年出现酚醛树脂涂料以来，合成树脂涂料发展很快。80年代初，美国合成树脂涂料已占涂料总产量的90％。1984年，中国合成树脂涂料约占涂料总产量的50％。

为了适应涂料制造和施工工艺的要求，涂料用合成树脂需具有如下特点：

（1）在涂料用分散介质中，溶解性或分散性良好。

（2）具有优良的成膜性和特定的涂膜性能，如光泽、丰满度、硬度、d性、耐候、耐化学腐蚀等。

（3）与其他涂料用合成树脂可互溶，以便互相改性，提高涂料性能。

（4）能适当地润湿颜料，以利颜料在涂料中的分散。

（5）良好的贮存稳定性。

（6）分子量合适，例如溶剂型交联固化涂料用合成树脂的分子量一般在104以下，溶剂型非转化涂料用合成树脂的分子量在104～105，而乳胶涂料用分子量在105以上。

（7）电沉积涂料用树脂要带电荷，并能溶于水。

合成树脂涂料的品种很多，通常有两种分类方法：

（1）按主要成膜物质分类 由于树脂不同而各具特点（表1）。醇酸树脂涂料的产量最大，丙烯酸树脂涂料发展最快，氨基树脂涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料的产量也较大，这是构成合成树脂涂料的五大品种。

（2）按涂料用分散介质分类 可分为溶剂型、水型、无溶剂型三大类（表2)。目前，溶剂型涂料的产量最大，用途广，但因需耗用大量有机溶剂、污染环境，正在被高固体涂料、水型涂料、粉末涂料和辐射固化涂料逐步取代。有时也将这几类涂料称为低污染、省资源、节能型涂料，是涂料产品中的新品种。

自60年代初水型涂料问世以来，相继开发了多种无（低）污染、省资源、节能型涂料新品种，其中产量较大，应用较广的有以下几种。

以水为分散介质的合成树脂涂料。主要包括水溶性或水分散性两类：

（1）水溶性涂料 以水溶性酚醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂为原料制的涂料，通常是在生产树脂时，在树脂分子中引入一定数量的羧基。这种树脂与氨水或有机胺反应，生成能溶于水的铵盐，便成为水溶性树脂。再配以颜料、填料和助剂等，经研磨而成涂料。有的水溶性涂料可采用电沉积涂装（见涂漆方法）施工，故称为电沉积涂料，它分为阳极电沉积涂料（阴离子型）、阴极电沉积涂料（阳离子型）。自70年代后期以来，阴极电沉积涂料发展很快，在汽车行业已获得广泛应用。

（2）水分散性涂料 其中一大类乳胶涂料，是乳液聚合生成的树脂，在水中形成的分散体粒径为 0.05～1μm。丁苯乳胶涂料是最早实现工业化生产的品种，常用于内墙涂装。60年代后期，丙烯酸系乳胶涂料迅速发展，主要有醋酸乙烯-丙烯酸系、苯乙烯-丙烯酸系和纯丙烯酸系三个系列，均有很好的装饰性和耐候性，主要用于建筑物的涂装，1980年在美国占建筑涂料（年产量2.1Mt）的68.7％。70年代后期进入工业领域的涂装。为了方便涂料运输、节约包装，从70年代开始研制固体粉末乳胶涂料。80年代初，又开始研制无乳化剂乳胶涂料。

一般指那些在调整到施工粘度时，组成中固体组分含量仍在50％以上的涂料，主要品种有氨基-醇酸树脂系、氨基-丙烯酸树脂系、丙烯酸- 聚氨酯系、聚酯系和环氧树脂系等高固体涂料。其涂料制造和涂料施工都与普通溶剂型涂料相接近。但要求树脂分子量较低，分子量分布较窄，玻璃化温度较低，溶解性好。这种涂料是利用现有生产条件能加速发展的一种低污染、省资源、节能型涂料。目前，主要用于家用电器、机械、农机、汽车等涂装。

以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料，具有无溶剂污染、涂料在施工时的利用率高、能耗低等特点。但目前产量还不到涂料总产量的1％，主要用于地下石油化工管道的防腐蚀涂装，电机、电器和金属零件的涂装，也开始用于卡车、缝纫机头等装饰性涂装。

粉末涂料用树脂有热塑性树脂和热固性树脂两大类。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等粉末涂料是热塑性的主要品种，但因涂膜光泽、流平性、机械强度、附着力均差，应用受到限制。应用最广的热固性环氧、聚酯、环氧-聚酯、丙烯酸树脂粉末涂料，性能较热塑性粉末涂料好。粉末涂料的制造工艺不同于一般涂料，常分为干法(干混法和熔融混合法)和湿法（喷雾烘干法、溶剂蒸发法、熔融分散法、聚合分散法、溶剂脱出法）两大类。

粉末涂料的施工与一般涂料也不同，均需专用设备，技术要求高。施工方法有流化床法、熔射喷涂法、热熔敷法、静电喷涂法、静电流化床法、静电振荡粉末涂覆法等。其中静电喷涂法应用最多（见涂料施工）。

在辐射能的作用下，固化成膜的合成树脂涂料，又分为紫外线固化涂料和电子束固化涂料，前者产量较大。

（1）紫外线固化涂料，即经紫外线辐射使光敏剂分解成游离基，以引发含不饱和双键的树脂聚合成膜的涂料，是由光聚合性树脂、光敏剂和活性稀释剂等组成的。光聚合性树脂主要采用不饱和聚酯和丙烯酸类树脂。光敏剂是易于吸收紫外线而产生游离基引发光敏树脂聚合的物质，主要采用安息香醚类、二苯甲硐、苯乙酮衍生物等。活性稀释剂是液态活性单体，起着交联剂和降低涂料粘度的双重作用，多采用单、双和三官能丙烯酸酯类。新开发的紫外线固化涂料有含环氧基树脂经阳离子聚合而固化的。紫外线固化涂料的优点是：在常温下可迅速（数秒）固化，生产效率高，无溶剂，污染少，省料和节能，广泛用于木材、塑料和金属涂装。但因只能用流延淋涂法施工，所以仍局限在平板和圆筒上面应用。此外，紫外线对人体有一定危害。

（2）电子束固化涂料，是光敏剂吸收电子束发射的能量，分解为游离基，以引发不饱和树脂聚合成膜的涂料。