Armin Michel, Corbion

　　醇酸涂料一直廣泛應(yīng)用于建筑和裝飾涂料中。在醇酸樹脂中接入生物質(zhì)丙交酯單體可明顯縮短干燥時間。其他優(yōu)點還包括可降低VOC含量，減少碳排放以及提高某些方面的性能。

　　確保醇酸涂料能快速干燥是面漆質(zhì)量的關(guān)鍵因素。不僅影響整體外觀，還能防止涂料在干燥過程中不受外界因素的影響方面起到了不可或缺的作用。同時，縮短干燥時間能使專業(yè)的油漆工極大提高作業(yè)效率， 在較短的時間內(nèi)涂裝更多的工件。

　　預(yù)計在未來20年中，在美國、中國和印度經(jīng)濟增長的推動下，全球建筑業(yè)將會迅速發(fā)展。涂料的干燥時間將日益成為一個重要因素，尤其在揚塵場所或空氣質(zhì)量較差的地方。

　　同時，對于提高其他性能的要求也日益增加，例如：提高光澤、保光性和使用方便性等，，同時涂料體系必須滿足日趨嚴(yán)格的有關(guān)揮發(fā)性有機物方面的法規(guī)要求。

　　因此，越來越多的涂料配方設(shè)計者都在尋求其它代用樹脂，既可方便高效地用于現(xiàn)有配方中，還能提高干燥性能，同時還能滿足其他性能要求。

　　為什么干燥時間對裝飾涂料至關(guān)重要

　　干燥時間是一個影響裝飾涂料總體外觀質(zhì)量十分重要的因素。干燥時間較短的涂料能快速免遭臟污、灰塵顆粒以及昆蟲等對其造成的沾污，從而提高被涂物件涂裝的整體性能。

　　此外，縮短干燥時間還能提高專業(yè)和個體油漆工的作業(yè)效率。較快的干燥速度意味著可在較短的時間內(nèi)涂刷第二道涂料，從而縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，最終為承包商和終端用戶節(jié)約成本。

　　影響涂料干燥時間的因素有很多，在研發(fā)任何油漆或涂料配方時，必須對每一個因素都進(jìn)行全面考慮。這些因素包括：空氣的流動、膜厚、溫度以及相對濕度。因此，有時候油漆工可以使用不同的干料組合來控制這些參數(shù)，為完美無瑕的面漆實現(xiàn)最佳干燥條件。另一種方法是選擇干燥時間較短的涂料配方。

　　丙交酯改性樹脂的使用及其優(yōu)點

　　多年來，由于油類單體在涂料應(yīng)用中性能和屬性方面的價值，聚合物和樹脂一直采用油類單體制備。特別是醇酸樹脂是最常見的一類樹脂。然而，隨著對提高性能的要求日益增加，涂料配方設(shè)計者可能會尋求新的結(jié)構(gòu)單元和原材料，以最低的成本提高現(xiàn)有涂料的性能。

　　這些新技術(shù)還為正在尋求符合日趨嚴(yán)格的VOC法規(guī)要求的配方設(shè)計者提供了其他有利條件。例如，隨著創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，工業(yè)上越來越多地采用雜化醇酸樹脂體系或助劑來重新設(shè)計配方。然而，當(dāng)對樹脂進(jìn)行改性時，不僅要使該體系在性能方面明顯提升，還要盡可能保持與原樹脂相近。

　　目前已進(jìn)行了大的量研究，以確定能加入到聚合物和樹脂中的單體，提高樹脂和涂料的性能。具有獨特性能的生物質(zhì)丙交酯結(jié)構(gòu)單元就是一個例子，其優(yōu)點為能使涂料干燥時間縮短，硬度高和保光性優(yōu)異。此外，丙交酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)能使涂料性能至少與石化產(chǎn)品制備的相同，同時還降低了溶劑型涂料帶來的環(huán)境影響。

　　數(shù)據(jù)顯示，與參照樹脂相比，丙交酯改性樹脂的干燥時間明顯縮短了。例如，丙交酯改性的中油(大豆油)醇酸樹脂的干燥時間縮短了10%，而丙交酯改性的中油(葵花油)醇酸樹脂的干燥時間縮短了30%(見圖1)。

　　丙交酯可以通過現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，加入到醇酸樹脂的合成中，不會降低樹脂或涂料的性能，成本也較低。通過使用丙交酯替換具有雙官能的二元醇(例如五甘醇)以及二元酸(例如聚酰胺)的混合物對配方進(jìn)行改進(jìn)，同時保持樹脂的性能(如：酸值和羥值以及分子量)不變。

　　降低黏度以降低VOC含量，提高施工性能

　　涂料的施工性能是大多數(shù)終端用戶考慮的重要因素，這是由于它決定了覆蓋規(guī)定面積涂料的消耗量。不管是對于專業(yè)油漆工還是工業(yè)使用來說，大多數(shù)人都在尋求能瞬時涂覆底材的涂料。黏度很低的涂料往往含有較高的溶劑量，一般必須涂刷多道才能獲得高質(zhì)量和高覆蓋率的涂層。

　　丙交酯改性醇酸樹脂的黏度明顯的要比標(biāo)準(zhǔn)的參照樹脂低，但同時還保留了原來樹脂的流變性。試驗結(jié)果表明，在中油醇酸樹脂中使用丙交酯，可在分子量大致相同的情況下黏度降低達(dá) 80%(見圖2)。這就提高了涂料的流平性和流動性，從而涂覆更均勻。

　　可采用多種方法提高耐久性

　　保光性是耐久性的一個重要體現(xiàn)，是在裝飾涂料配方中另一個性能參數(shù)。隨著消費者的眼光越來越挑剔，配方設(shè)計者必須研發(fā)符合客戶對涂層長時間外觀保持不變期望的產(chǎn)品，從而可免去重復(fù)購置或重新涂裝的麻煩。

　　這對戶外用涂料特別重要，經(jīng)常暴露在室外環(huán)境中，受紫外線和雨水等影響。同時，涂覆白漆的物件在戶外時間長了會發(fā)生黃變。為滿足消費者對質(zhì)量的要求，配方設(shè)計人員正設(shè)法提供高附加值的涂料，確保室外白色涂料具有長效的保光性和保色性。因此，配方設(shè)計者一直不斷地在尋找提高保光性、降低黃變性的配方解決方案。研究表明，丙交酯改性醇酸樹脂具有與參照樹脂相似的原始光澤。在儲存溫度為60 °C的情況下進(jìn)行測量時，測試涂料在4周后顯示相似的黃變程度(見圖3)。

　　同樣，硬度是涂料耐久性的一個重要指標(biāo)。對于日常家居用品(如家具)來說，磨損是不可避免的。要保證終端應(yīng)用的質(zhì)量，確保日常用品不易受到尖銳物品的影響或者刮傷尤為重要。試驗表明，使用丙交酯進(jìn)行改性后的中油醇酸樹脂具有較高的初始硬度，而且能長時間地保持這一硬度。這樣，終端應(yīng)用制造商就能對其產(chǎn)品做出質(zhì)保承諾，使消費者長期受益。

　　丙交酯如何降低涂料的碳排放

　　盡管原始的聚合物樹脂黏度和流變性可保持不變，但丙交酯改性后樹脂的黏度較低，因此可以設(shè)計出較高固體分的涂料配方。所需溶劑量會明顯減少，單位體積內(nèi)的材料含量增加，在高固體分涂料配方中VOC含量是較低的。

　　在某些樹脂配方中，溶劑量降低百分?jǐn)?shù)可高達(dá)30%，有助于符合日益嚴(yán)格的VOC法規(guī)(見圖4)。此外，降低溶劑含量還能節(jié)約最終涂料配方的成本。

　　另外，與參照配方相比，通過在現(xiàn)有配方中加入丙交酯改性樹脂后，二氧化碳排放量的降低可高達(dá)21%(見圖5)。

　　總結(jié)丙交酯在涂料配方中使用的優(yōu)點

　　在涂料配方中加入丙交酯醇酸樹脂，不僅有助于配方設(shè)計確保快速干燥以獲得高質(zhì)量面漆，同時，還符合日益增加的對其他性能的需求，有助于降低VOC含量，降低碳排放。

　　Puralact B3適用于用于多種涂料樹脂中。除縮短干燥時間外，還提高硬度和保光性，并減少碳排放。丙交酯可在低成本情況下很容易的融于醇酸樹脂中。