水性涂料在合成时会使用相当数量的乳化剂,或采用亲水性单体合成聚合物,从而造成成膜后的漆膜耐水性不良,漆膜变软,硬度下降,强度变差,吸水率越高的漆膜强度损失越大,所以水性涂料在应用中要求有较好的耐水性,吸水率越小越好。
水性涂料的耐水性可以从几下几点分析:1、水性树脂的聚合物结构乳液聚合时用的乳化剂的都是两亲的,即一端有亲油性,另一端有亲水性。
聚合完成后这些乳化剂仍然存留在乳液中,成膜后残留在漆膜内,遇水后亲水基与水作用,促使水在漆膜中更多地渗透、扩散和迁移,增大了吸水率。
不同乳液或水分散体吸水率有很大差别低的在10%以下,高的可超过100%,主要由聚合物的结构决定。
聚合物分子中的亲水结构及合成时所用的亲水单体对漆膜的吸水率和耐水性有极大的影响。
如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯,(甲基)丙烯酸羟丙酯、马来酸酐、二羟甲基丙酸、而羟甲基丁酸等亲水单体可以改善聚合物在水中的分散性,有利于乳液或水分散体的形成和稳定,同时又带来成膜后漆膜吸水率升高,耐水性下降等缺点。
聚氨酯结构中有聚乙二醇链段时吸水率会增大;而有聚酯结构的聚氨酯水解降解的可能性大,耐水性会受影响。
乳液合成时引入氟碳单体或有机硅化合物可提高漆膜的耐水性,并随着氟碳和硅化合物的用量增多而耐水性增加。
2、通过添加外交联剂交联交联能显著提高漆膜的耐水性。
水性涂料通过添加外交联剂交联后,无论用的是异氰酸酯固化剂交联,氮丙啶交联,还是环氧化合物交联,虽然吸水率下降幅度有差别,但是通常都可降至15%以下。
耐水性好的乳液或水分散体本身吸水率就很低,交联后吸水率下降幅度小。
反之,亲水性大的漆膜,漆膜交联剂后吸水率下降幅度大。
3、通过物理方法改善漆膜的耐水性涂料配方中添加憎水性化合物可以改善漆膜的疏水性,减少或降低对漆膜的浸润。
蜡乳液和蜡粉是最常用的改善憎水性的添加剂。