三.技術(shù)的基礎(chǔ)是原材料
1.乳液
（1）乳液聚合物多相性和多樣性
溶劑型涂料的聚合物是溶解在溶劑中形成均勻相，而乳液聚合物是粒狀的。
通過粒子的組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等變化，就能得到不同的聚合物。
多相性和多樣性成為解決水性涂料的鑰匙。
如核殼結(jié)構(gòu)聚合物，通過Tg多相性，能提高成膜性和耐沾污性等大家都已知道。
通過溶膠-凝膠法、共混法等，將二氧化硅和丙烯酸制成無機(jī)/有機(jī)雜化聚合物，提高涂料耐沾污性、耐溶劑性等。有人在丙烯酸粒子外，用溶膠-凝膠法覆蓋一層二氧化硅，以此制成抗反射涂料。
醇酸和丙烯酸相容性不好，難以混合。通過醇酸和丙烯酸的雜化等。
（2）受控聚合技術(shù)（活性聚合）
能合成分子結(jié)構(gòu)確定和相對(duì)分子質(zhì)量可控的聚合物，即向分子設(shè)計(jì)邁進(jìn)一大步。
基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合(GTP)
原子轉(zhuǎn)移游離基聚合(ATRP)
氮氧調(diào)控聚合(NMP)
可逆加成分裂鏈段轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)
等是當(dāng)今最常用的受控聚合技術(shù)。
利用這些技術(shù)，選用合適的方法和設(shè)備，選擇不同的單體，按設(shè)計(jì)的次序進(jìn)行排列，最終合成特定結(jié)構(gòu)、相對(duì)分子質(zhì)量分布窄、近單分散的聚合物。
如果采用常規(guī)的方法，即使花大量的時(shí)間、精力、材料也無法做到這樣。
受控聚合技術(shù)使建筑涂料技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)型向科學(xué)設(shè)計(jì)型前進(jìn)了一大步。
（3）乳化劑
A. APEO Free
逐步取代聚烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）類乳化劑，原因是其生化毒性、生物降解性、環(huán)境激素和在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有害副作用。
B.雙子表面活性劑（Gemini surfactants）
由間隔基連接的兩個(gè)雙親分子。
雙子表面活性劑最顯著的特點(diǎn)是臨界膠束濃度（CMC）比其“單胞”表面活性劑低一個(gè)多數(shù)量級(jí)，其次是高效。如TEGO Twin 4000，還具有不穩(wěn)泡和消泡性；EnviroGem AD01是一種多功能表面活性劑。
C.可降解的表面活性劑
D.無皂聚合
E. Pickering 穩(wěn)定
聚合時(shí)，不用乳化劑，通過無機(jī)粒子穩(wěn)定，如CeO2, Laponite , Montmorillonite, Silica 等
（4）環(huán)境友好
低VOC
低甲醛
低氣味
APEO Free
2011-2015年榮格獲獎(jiǎng)建筑乳液
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時(shí)間
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乳液
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公司
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備注
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2015
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水性多彩涂料解決方案
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陶氏
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水性多彩涂料體系
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Emulter FR 797
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上海昕特瑪
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改性醋酸乙烯酯共聚乳液，用于膨脹型防火涂料
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2014
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Acronal 7077 & 7099
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巴斯夫
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通過這兩種反應(yīng)型乳液（7077/7099）之間發(fā)生反應(yīng)的來生產(chǎn)穩(wěn)定的多彩涂料系統(tǒng)。
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FORMASHIELD 水性丙烯酸乳液
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陶氏
|
通過乳液聚合把乙酰乙酸基團(tuán)衍生物直接引入到乳膠粒子上，可消除甲醛
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2013
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SILRES MPF 52 E
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瓦克
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水性有機(jī)硅樹脂乳液，主體樹脂為甲基苯基聚硅氧烷，具有良好的耐熱性，甲氧基基團(tuán)有一定的與其它有機(jī)樹脂反應(yīng)和交聯(lián)的活性。
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Encor 2763
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阿科瑪
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水性工業(yè)木器漆設(shè)計(jì)的乳液，它基于多重交聯(lián)技術(shù)， 一重是可自交聯(lián)， 二重是—NCO固化劑交聯(lián)，三重是自引發(fā)的光固化交聯(lián)。
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|
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耐污漬丙烯酸乳液
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陶氏
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優(yōu)化的共聚單體組分以及乳膠粒形貌設(shè)計(jì)
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2012
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DIRTSHIED
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陶氏
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1．特殊的乳液形貌設(shè)計(jì)2. 紫外光交聯(lián)技術(shù)3. 有機(jī)無機(jī)雜化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐沾污性，耐候性。
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Acronal ECO 702 ap
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巴斯夫
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低氣味，低VOC，荷葉效果耐沾污內(nèi)墻乳液
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Encor 2433
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阿科瑪
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水性自交聯(lián)疏水丙烯酸乳液
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2011
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NeoCryl XK-14
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帝斯曼
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自交聯(lián)的丙烯酸乳液，用于水性木器漆，塑膠漆。
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持久抗菌型苯丙乳液
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深圳萊莉雅
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一種既含有陽離子殺菌基團(tuán)和活性酰胺雙鍵、又含有非離子基團(tuán)的新型可聚合乳化劑
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2.鈦白粉
國產(chǎn)鈦白粉質(zhì)量縮小了與國際水平差距，價(jià)格優(yōu)勢明顯。
為了降低成本，建筑涂料企業(yè)采用國產(chǎn)鈦白粉取代進(jìn)口鈦白粉。
DELTIO®鈦白顏料，自由流動(dòng)的顏料
良好的流動(dòng)性和低塵性。
具有特殊形狀，更容易從袋中流出來，節(jié)省時(shí)間，提高自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)精準(zhǔn)度。
低塵意味著環(huán)境更清潔、更安全。
2008年，DELTIO®顏料獲Entec安全與環(huán)境卓越成就獎(jiǎng)
ALTIRIS®紅外反射鈦白顏料
800 顏料推薦用于深色涂料配色，明度L在25-40 之間，提高紅外線反射率。
在那些明度L超過40的顏色中，推薦使用ALTIRIS® 550 以提高紅外反射性能。
2013年獲榮格技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)
全球鈦白粉生產(chǎn)商和產(chǎn)能
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序號(hào)
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生產(chǎn)商
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產(chǎn)能/萬噸
|
生產(chǎn)方法
|
生產(chǎn)廠數(shù)
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氯化法占比/%
|
|
1
|
杜邦（Dupont）
|
117.0
|
氯化法
|
5
|
100
|
|
2
|
漢斯曼（Huntsman）
|
91.5
|
氯化法、硫酸法
|
10
|
25
|
|
3
|
可瑞斯托（Cristal Global）
|
77.8
|
氯化法、硫酸法
|
8
|
88
|
|
4
|
克朗諾斯（Kronos）
|
52.2
|
氯化法、硫酸法
|
6
|
77
|
|
5
|
特諾（Tronox）
|
38.0
|
氯化法
|
3
|
100
|
|
6
|
龍蟒（Lomon）
|
30.0
|
硫酸法
|
2
|
0
|
|
7
|
東佳（Doguide）
|
16.0
|
硫酸法
|
2
|
0
|
|
8
|
石原（Ishihara）
|
15.5
|
氯化法、硫酸法
|
3
|
51
|
|
9
|
佰利聯(lián)（Billions）
|
15.0
|
硫酸法
|
1
|
0
|
|
10
|
中核鈦白（CHTI）
|
15.0
|
硫酸法
|
2
|
0
|
|
11
|
克雷米亞（Crimea Titan）
|
12.0
|
硫酸法
|
1
|
0
|
|
12
|
寧波新福（Xinfu）
|
12.0
|
硫酸法
|
1
|
0
|
|
13
|
大陸約45家生產(chǎn)廠
|
130
|
氯化法、硫酸法
|
45
|
2
|
|
14
|
日本、韓國、印度等生產(chǎn)廠
|
30
|
硫酸法，僅印度一家氯化法
|
||
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合計(jì)
|
652
|
3.助劑
提高性能和功能
環(huán)境友好，如降低VOC
可控聚合
以分散劑和成膜助劑為例說明
（1）分散劑
用可控聚合技術(shù)合成嵌段分散劑和梳狀分散劑
（a）低分子量，（b）和（c）嵌段共聚物（AB型和ABABA型），（d）梳狀共聚物。
研磨料粘度。
隨機(jī)共聚物的粘度最高。
梯度共聚物和嵌段共聚物的研磨料粘度很低，說明這些結(jié)構(gòu)對(duì)顏料穩(wěn)定作用更大。
在聚酯/三聚氰胺面漆體系中含CAB 381-2 的FW200碳黑研磨料的粘度
BYK公司利用受控聚合技術(shù)開發(fā)了多種AB型嵌段涂料分散劑。如DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2015和DISPERBYK-2020用于建筑涂料和工業(yè)涂料。
Ciba公司利用NMP技術(shù)合成AB型嵌段高分子表面活性劑，推出了Ciba EFKA 4300、 4330和 4340溶劑型涂料分散劑，Ciba EFKA 4585水性涂料分散劑。
（4）多功能濕潤分散劑。
（5）易生物降解的濕潤分散劑。如EnviroGem AE系列雙胞濕潤分散劑，就是一種低泡易生物降解的濕潤分散劑。
成膜助劑
（1）降低氣味。
（2）是降低揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）。在中國和歐洲，VOC是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。沸點(diǎn)超過250℃的那些物質(zhì)不歸入VOC的范疇，所以使成膜助劑向高沸點(diǎn)發(fā)展。
高沸點(diǎn)成膜助劑
|
成膜助劑
|
名稱
|
101.325kPa沸點(diǎn)/℃
|
化學(xué)文摘登入號(hào)
|
|
Texanol
|
2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯
|
254
|
25265-77-4
|
|
Optifilm enhancer 300
|
2,2,4三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸二酯
|
281
|
6846-50-0
|
|
Optifilm enhancer 400
|
混合物
|
344
|
|
|
DBE-IB
|
丁二酸二異丁酯15%、戊二酸二異丁酯58%、己二酸二異丁酯27%的混合物
|
271
|
925-06-4
71195-64-7
141-04-8
|
|
Coasol
|
丁二酸二異丁酯15-25%、戊二酸二異丁酯55-65%、己二酸二異丁酯12-23%的混合物
|
274
|
925-06-4
71195-64-7
141-04-8
|
|
Loxanol CA 5308
(Lusolvan
FBH)
|
丁二酸二異丁酯、戊二酸二異丁酯和己二酸二異丁酯的混合物
|
＞260
|
925-06-4
71195-64-7
141-04-8
|
|
Loxanol CA 5310 (EFC 100)
|
丙二醇油酸單酯（85-95%）,
油酸丙二醇酯（5-15%）
丙二醇(≤1%)的混合物
|
284
|
1330-80-9
105-62-4
57-55-6
|
|
Loxanol CA 5320 (EFC 200)
|
丙二醇酯為主的C-19脂肪酸，與Loxanol CA 5310相似，顏色較淺，價(jià)格較便宜
|
284
|
|
|
TEGDO
|
三乙二醇二異辛酸酯
|
344
|
94-28-0
|
|
K-Flex 850S
|
二丙二醇二苯甲酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯的混合物（1:3）
|
>330
|
27138-31-4
120-55-8
|
|
K-Flex 975P
|
二丙二醇二苯甲酸酯、二乙二醇二苯甲酸酯和丙二醇二苯甲酸酯的混合物（1:3:1）
|
>350
|
27138-31-4
120-55-8
19224-26-1
|
|
K-Flex 500P
|
二丙二醇二苯甲酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯的低VOC混合物（2:3）
|
>350
|
27138-31-4
120-55-8
|
（3）是低毒、安全、可接受的生物降解性。
（4）活性成膜助劑。
（5）多功能成膜助劑。
|
EnviroGem AD01
|
A nonionic wetting agent, molecular defoamer and coalescing surfactant (100% active liquid). EnviroGem AD01 surfactant enhances substrate wetting and provides microfoam reduction in coatings formulations, enhancing appearance and durability. As a molecular defoamer, EnviroGem AD01 provides foam reduction performance without the common defect-causing issues of traditional defoamers. Solvent and APE-free.
|
2011-2015年榮格技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng) 部分助劑
|
時(shí)間
|
助劑
|
公司
|
備注
|
|
2015
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BYK-UV3505易清潔表面助劑
|
畢克助劑
|
提高基材潤濕，抗劃傷和易清潔的可交聯(lián)型表面助劑。
|
|
Carbowet GA 系列研磨助劑
|
空氣化工
|
動(dòng)態(tài)濕潤和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定
|
|
|
Natrostone TM H-30真石漆增稠劑
|
亞什蘭
|
提高真石漆的初期耐水白和低溫高濕耐水白性能，賦予真石漆較好的施工性
|
|
|
Tech-UV2027
|
上海泰格
|
UV體系防涂鴉
|
|
|
2014
|
DynolTM960 和 DynolTM 980 潤濕劑
|
空氣化工
|
靜態(tài)及動(dòng)態(tài)潤濕、與體系較好的相容性、低泡等的有機(jī)硅氧烷高效潤濕劑。
|
|
POLYPHASE 864CR防霉劑
|
特洛伊
|
CR技術(shù)為解決IPBC在使用中可能產(chǎn)生黃變
|
|
|
Tech-6076分散劑
|
上海泰格
|
利用受控聚合技術(shù)合成，專門用于水性體系的有機(jī)顏料分散劑，特別適合有機(jī)顏料與炭黑的分散。
|
|
|
COADIS™ BR85分散劑
|
常熟高泰
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烷氧基共聚物（polyether carboxylate）非離子位阻型分散劑（鈦白粉分散）
|
|
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BYK-3560表面助劑
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BYK
|
不含有機(jī)硅和氟的提高表面能的表面助劑
|
|
|
2013
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Greesol F04潤濕劑
|
岳陽凱門
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基于Gemini（雙子星技術(shù)）開發(fā)的，低泡沫，非離子型，在水性系統(tǒng)應(yīng)用的炔二醇潤濕劑
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|
AiraseTM 5000 系列消泡劑
|
空氣化工
|
有七支消泡劑，分別用于對(duì)消泡性和縮孔及表面缺陷要求不同的體系。所有消泡劑不含 APEO 和 HAP，用EPA 24 測試為零VOC。與常規(guī)的有機(jī)硅消泡劑相比，穩(wěn)定性和持久性。
|
|
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Polyphase 2167防腐防霉劑
|
特洛伊
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創(chuàng)新的應(yīng)用固定化BIT技術(shù)，將BIT與IPBC集于一體。
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Dispex® Ultra PX 4575分散劑
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巴斯夫
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利用氮氧調(diào)控聚合 (NMP) 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)A和B嵌段結(jié)構(gòu)規(guī)整的分散劑。
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|
|
Natrosol Performax羥乙基纖維素增稠劑
|
亞什蘭
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羥乙基纖維素（HEC）可在涂料生產(chǎn)的不同階段以粉末的形式直接加入，在水性體系中快速分散，較短時(shí)間內(nèi)充分溶解。
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2012
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SYNTHRO®-THIX 906 S和905 S聚脲類增稠劑
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先創(chuàng)化學(xué)品
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防沉性和防流掛性的聚脲類增稠劑。與其它同類增稠劑相比，SYNTHRO®-THIX 906 S/905 S不需要對(duì)體系的極性進(jìn)行調(diào)整，在寬極性范圍內(nèi)有效。
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Airease® 8070脫泡劑
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空氣化工
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聚醚改性硅氧烷脫泡劑。水性涂料高速施工時(shí)（如無氣噴涂等），有效防止微泡造成的針孔。
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CERAFLOUR® 1000微粉化蠟助劑
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BYK
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可再生原材料, 可生物降解,降低光澤, 具有高透明度, 柔滑的手感效果。
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|
|
STRODEX FT428表面活性劑
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亞什蘭
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與普通表面活性劑相比，能改善涂料的抗凍融穩(wěn)定性，不含APEO，不含VOC。
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BYK® -3550有機(jī)硅大單體改性改性丙烯酸表面助劑
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BYK
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集丙烯酸酯和硅酮的特性于一身�？梢愿纳屏髌叫院头揽s孔性、又不會(huì)影響涂料重涂性。
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EnviroGem 360非離子潤濕劑
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空氣化工
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非離子低泡沫高效潤濕劑和助成膜表面活性劑。不含溶劑、不是APE類。
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Natrosol HE3KB疏水改性增稠劑
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亞什蘭
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抗飛濺性，抗酶性，流平性能，目視遮蓋力。
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TEGO TWIN 4100雙子表面活性劑
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贏創(chuàng)
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特點(diǎn)是臨界膠束濃度低，其次是高效，并具有不穩(wěn)泡和消泡性。
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四. 最終結(jié)果通過涂裝實(shí)現(xiàn)
涂料是半成品，只有通過涂裝，在合適的條件下，形成牢牢附著在基面上的涂膜，才能起保護(hù)、裝飾等作用，才是成品。涂裝是半成品轉(zhuǎn)化為成品的重要環(huán)節(jié)。
仿石防磚等高裝飾效果涂裝技術(shù)已相當(dāng)成熟，目前已達(dá)到以假亂真，以假超真的程度。還不斷推陳出新，提高效率，做出新花樣，改善裝飾效果。
仿石
裝飾性可以假亂真，以假超真。
仿磚
裝飾性達(dá)到以假亂真，以假超真的程度。
