水性聚氨酯樹脂介紹及影響其水溶性和性能的因素分析

汽車塗料用水性聚酯樹脂采用多活性官能團的多元醇和多活性官能團的多元酸進行縮聚反應，生成具有網狀結構的聚合物，為使水性聚氨酯樹脂具備水溶性，將反應控製在一個較高的酸值。通常水性聚酯中酸值控製在35-60mgKOH/g，然後通過胺來中和實現水性化。這些樹脂在稀釋時呈現與溶劑型塗料相反的稀釋粘度變化曲線，即中和樹脂在用水稀釋時，體係的粘度不降反升，到粘度達到最高值後，粘度再急劇下降。
水性聚酯樹脂能在水中溶解，主要原因是在分子鏈上帶有親水基團，但是，樹脂的結構、引進的基團、分子量等因素都能影響水性聚酯樹脂的水溶性、穩定性和其他性能。影響水性聚酯的水溶性和性能的主要因素有:
一是樹脂分子鏈上親水基團的影響。樹脂中含有的醚基越多，水溶性越好。使用高官能度的醇類和酸類也能提高樹脂的水溶性。但是過多的醚基或其它親水基團，將影響漆膜最終的耐水性能。
二是分子量大小的影響。樹脂分子量小，水溶性好，但塗膜的防腐性能差;分子量大，塗膜有較好的防腐性能，但水溶性差。因此，在保證水溶性的前提下，盡可能使樹脂的分子量大~些。同時，樹脂的分子量分布越窄，水溶性越差，但塗膜的性能好。分子量分布寬時，因為分子間的互溶效應常有利於水溶性的改善，但不能得到良好性能的塗膜和穩定性。
三是中和劑的影響。中和劑的不同品種，能明顯地影響樹脂的水溶性、貯存穩定性、粘度、塗膜的泛黃性等。從水溶性的角度，乙醇胺的助溶效果比氨水、氫氧化鉀等好。從漆的穩定性來考慮，一般選用叔胺較好，它不會使聚酯產生胺解反應。缺點是用量比伯胺、腫胺多，變色性大。
四是助溶劑的影響。其作用是增加樹脂在水中的溶解度，同時調節樹脂溶液的粘度，提高漆液的穩定性，改變漆膜的流平性和外觀。