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目前，市場(chǎng)上可應(yīng)用于塑料制品的水性涂料品種和水性木器涂料類似，主要使用水溶性涂料和乳膠涂料。按樹(shù)脂分類主要有水性丙烯酸、水性單組分聚氨酯、水性雙組分聚氨酯等，此外還包括水性光固化類型。這些品種主要應(yīng)用于ABS、PS、PC／ABS、PVC等極住塑料表面；對(duì)于非極性的PE、PP等表面張力很小的基料需做特定的前期表面處理，或是將氯化聚烯烴樹(shù)脂通過(guò)外乳化或其他改性方法使其水性化。
（1）水性丙烯酸涂料
水性丙烯酸涂料用的丙烯酸樹(shù)脂主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯與乙烯系單體(如苯乙烯)經(jīng)共聚而得到的熱塑性或熱固性丙烯酸系樹(shù)脂，及其他具有活性可交聯(lián)官能團(tuán)樹(shù)脂改性的丙烯酸樹(shù)脂。根據(jù)樹(shù)脂在水中的狀態(tài)分為水溶性、水乳性和乳膠型丙烯酸涂料。水性丙烯酸樹(shù)脂通過(guò)添加增稠劑、消泡劑、催干劑、防霉殺菌劑、緩蝕劑等助劑構(gòu)成涂料。
塑料用水溶性丙烯酸由于需要水溶，其相對(duì)分子質(zhì)量都不會(huì)太大，否則水溶困難，因此，它們作為一種高分子材料使用多半是制成熱同性的。其成膜方式都是通過(guò)交聯(lián)，主要是通過(guò)外加入交聯(lián)樹(shù)脂(如環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂等)來(lái)實(shí)現(xiàn)外交聯(lián)。另一種為丙烯酸乳膠漆，按所用乳膠一般分為3類，即全丙乳膠漆、苯丙乳膠漆和乙丙乳膠漆，其中全丙乳膠體性能最佳。
水性丙烯酸酯涂料的研制和應(yīng)用始于加世紀(jì)50年代，到了70年代初得到j(luò)，迅速發(fā)展，并逐漸在塑料中得到應(yīng)用，是塑料用水性涂料重要的品種之一，具有防腐、耐堿、耐光耐候、成膜性好、保色性佳、無(wú)污染、施工性能良好、使用安全等特點(diǎn)；并且可以通過(guò)改變共聚單體、交聯(lián)劑種類及調(diào)節(jié)聚合物相對(duì)分子質(zhì)等一系列措施，改變涂料的各種性能。但是水性丙烯酸酯涂料也存在一些缺陷，如容易失光、透水性、吸水性較高、熱黏冷脆。加世紀(jì)80年代以來(lái)，人們開(kāi)始研制水性丙烯酸酯復(fù)合乳液，以通過(guò)各組分間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)提高水性漆涂膜的整體性能(如光澤、耐水性、附著力等)HJ。水性丙烯酸酯涂料更多地是通過(guò)采用其他樹(shù)脂或單體對(duì)其進(jìn)行改性。如：環(huán)氧樹(shù)脂改性水性丙烯酸酯樹(shù)脂、水性聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、含氟或含硅水性丙烯酸酯樹(shù)脂等。
在乳液聚合過(guò)程中特別引入一些功能性的單體，使得水性丙烯酸乳液和水性鋁銀漿具有良好配伍性和相容性，并且在成膜過(guò)程中，幫助和引導(dǎo)水性鋁粉的定向和排列，從而獲得表觀效果非常良好的水性塑料銀粉漆。利用納米二氧化硅為Picketing乳化劑和穩(wěn)定劑，以水為介質(zhì)，采用原位無(wú)皂乳液聚合方法，與丙烯酸丁酯、苯乙烯、特殊功能單體等共聚，制備了埋料用水性納米改性丙烯酸酯樹(shù)脂及涂料。在水性納米改性樹(shù)脂中，完全不含游離小分子表面活性劑或改性劑，形成的涂膜對(duì)塑料基材如PP、PE、PC、PVC、ABS、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等基材表面具有良好的附著力。
采用新型高分子納米材料合成技術(shù)制備聚合物納米水分散體，開(kāi)發(fā)的水性塑料涂料系列產(chǎn)品，可廣泛用于家電、摩托車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、玩具、鞋材等領(lǐng)域塑料件的表面涂裝，具有不燃、無(wú)毒、不污染環(huán)境、低成本、節(jié)省資源和能源等優(yōu)點(diǎn)。
（2）水性聚氨酯涂料
聚氨酯含有強(qiáng)的極性異氰酸酯基(一NCO)、一0H以及脲基等，此外分子間能形成氫鍵及范德華力，有較高的內(nèi)聚力，對(duì)極性塑料表面具有很好的粘接力。對(duì)于非極性的PE、PP等塑料，除對(duì)塑料做表面的處理外，也可在聚氨酯樹(shù)脂上接枝上化學(xué)性質(zhì)、表面張力和溶解度參數(shù)與這雌非極性樹(shù)脂相似的鏈段。
水性聚氨酯也可分為聚氨酯水溶液、聚氨酯水分散體和聚氨酯乳液3種，聚氨酯水溶液在涂料中用得很少，后兩者有時(shí)統(tǒng)稱為聚氨酯乳液或聚氨酯水分散體。按組成分有單、雙組分之分，單組分屬熱塑性樹(shù)脂，聚合物在成膜過(guò)程中不發(fā)生交聯(lián)，方便施工；雙組分水性聚氨酯涂料由含有活潑一NCO固化劑組分和含有可與一NCO反應(yīng)的活潑氫(羥基)的水性多元醇組成，施工前將二者混合均勻，成膜過(guò)程中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。涂膜性能好。
① 單組分水性聚氨酯涂料
單組分水性聚氨酯涂料是應(yīng)用最早的水性聚氨酯涂料，具有很高的斷裂伸長(zhǎng)率(可達(dá)800％)和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度(20 MPa)，并能常溫干燥。因?yàn)楦呦鄬?duì)分子質(zhì)量聚合物不能形成良好而穩(wěn)定的水分散體，所以傳統(tǒng)的單組分水性聚氨酯涂料通常是較低的相對(duì)分子質(zhì)量或低交聯(lián)度。并且在其結(jié)構(gòu)中存在親水性基團(tuán)，在干燥固化過(guò)程中，如果成鹽劑不能完全逸出，那么親水性基團(tuán)會(huì)殘留在體系中，則涂膜耐水性差。而且單組分聚氨酯水分散體涂膜的耐化學(xué)性和耐溶劑性不良，涂膜硬度、表面光澤和鮮艷性較低。
為進(jìn)一步提高單組分水性聚氨酯涂料的機(jī)械和耐化學(xué)品性能，可引入反應(yīng)性基團(tuán)進(jìn)行交聯(lián)或復(fù)合改性基料來(lái)提高涂料性能，選用多官能度的反應(yīng)物如多元醇、多異氰酸酯和多元胺等合成具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯分散體；添加內(nèi)交聯(lián)劑，如碳化二亞胺、甲亞胺和氮雜環(huán)丙烷類化合物；采用熱活化交聯(lián)和自氧化交聯(lián)等。與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合，將環(huán)氧樹(shù)脂較高的支化度引入到聚氨酯主鏈上，可提高乳液涂膜的附著力、干燥速率、涂膜硬度和耐水性；與聚硅氧烷復(fù)合制備低表面能、耐高溫、耐水、耐候性和透水性良好的復(fù)合乳液；與阿烯酸復(fù)合，將聚氨酯的較高的拉伸強(qiáng)度和耐沖擊性、優(yōu)異的柔韌性和耐磨損性能，與丙烯酸樹(shù)脂良好的附著力和外觀、低成本相結(jié)合，制備高固含量、低成本的聚氨酯一丙烯酸(PUA)復(fù)合乳液。
② 雙組分水性聚氨酯涂料
雙組分水性聚氨酯涂料，存在水和一NCO的反應(yīng)，干燥速度慢，在涂膜過(guò)程中易產(chǎn)生氣泡。經(jīng)對(duì)其研究，可利用一NC0與水、一OH的反應(yīng)速率的不同，選擇合適的水性多元醇和固化劑可獲得有實(shí)用價(jià)值的雙組分水性聚氨酯涂料，其涂膜光澤、硬度、耐化學(xué)性能和耐久性可與溶劑型雙組分相當(dāng)。
為得到表觀和內(nèi)在質(zhì)量均勻的實(shí)用涂料，雙組分聚氨酯水分散體涂料還應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：(1)多元醇體系應(yīng)具有乳化能力，從而保證兩組分混合后，容易把聚氨酯固化劑(特別是未經(jīng)親水改性的固化劑)乳化，具有分散功能，使分散體粒徑盡可能小，以便在水中更好地混合擴(kuò)散；(2)固化劑的黏度要盡可能小，從而減少有機(jī)溶劑的用量，甚至不用有機(jī)溶劑，同時(shí)又能保證與含羥基的組分很好地混合。
為獲得綜合性能更加優(yōu)異的水性聚氨酯涂料，雙組分水性聚氨酯還需在單體和助劑、合成工藝、交聯(lián)技術(shù)以及優(yōu)化復(fù)合等方面進(jìn)行改進(jìn)。目前主要有丙烯酸改性、環(huán)氧樹(shù)脂改性、有機(jī)硅或氟改性、納米材料復(fù)合改性體系等。由于水性雙組分聚氨酯相對(duì)于其他水性涂料性能卓越，可滿足大多數(shù)塑料品種對(duì)涂層性能的要求，將是今后水性塑料涂料的主要品種之一。
（3）UV固化水性涂料
UV固化水性涂料一般由水性低聚物、光引發(fā)劑、助劑和水組成。水性低聚物的不飽和官能團(tuán)在光引發(fā)劑的作用下，經(jīng)紫外光照射發(fā)牛自由基聚合而固化。這種不飽和樹(shù)脂多以常見(jiàn)樹(shù)脂進(jìn)行不飽和官能化而得。按低聚體的化學(xué)結(jié)構(gòu)及組成，主要可分為不飽和聚酯、聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、聚丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等4類。它們可以是水溶性的，也可以是乳液或水溶膠。其中，PUA涂料的綜合性能最好，手感、柔韌性好，有較高的耐沖擊性和抗張強(qiáng)度。
塑料用水性涂料與傳統(tǒng)溶劑型涂料相比雖然在安全環(huán)保、VOC排放上有很大優(yōu)勢(shì)，但其施工面窄，在調(diào)漆、攪拌、噴涂、烘干、運(yùn)輸、貯存等環(huán)節(jié)都有特殊的要求，故推廣應(yīng)用，還面臨許多問(wèn)題。然而，減少工業(yè)生產(chǎn)廢棄物排放和能源消耗已是大勢(shì)所趨，水性涂料將逐漸成為具有環(huán)保意識(shí)客戶和企業(yè)的首選涂裝材料。
