Entwicklungsperspektiven von grünen Hochleistungsadditiven für wässrige Bautenanstriche

25 / 01 / 2022

Development prospects of green high-performance additives for waterborne architectural coatings

Beschichtungen auf Wasserbasis Hersteller

1. Erfüllen Sie immer strengere Umwelt- und technische Vorschriften
2. Wasserdichte Beschichtungsadditive
3. Anti-Graffiti-Zusätze
4. Beschichtungsadditive, die die Selbstreinigung von Beschichtungen fördern
5. Neue Nanotechnologie


Mit der kontinuierlichen Steigerung des Bewusstseins der Menschen für den Umweltschutz und die Verbesserung des täglichen Lebens schenken Länder auf der ganzen Welt den wasserbasierten Bautenanstrichen immer mehr Aufmerksamkeit. Es wurden entsprechende Vorschriften formuliert, um den Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen in Bautenbeschichtungen streng zu begrenzen. Der Anteil der lösemittelhaltigen Beschichtungen wird immer kleiner und wasserbasierte Bautenanstriche werden ersetzt.
Mit dem Aufkommen verschiedener Gebäude, insbesondere von Hochhäusern, haben funktionale Bautenbeschichtungen immer mehr Aufmerksamkeit in der gesamten Gesellschaft auf sich gezogen. Zu den funktionalen Bautenbeschichtungen gehören vor allem feuerhemmende Beschichtungen, wasserfeste Beschichtungen, Anti-Mehltau- und Insektenschutzbeschichtungen, Rost- und Korrosionsschutzbeschichtungen, antistatische Beschichtungen, schallabsorbierende (absorbierende) Beschichtungen, wärmeisolierende Beschichtungen und elastische Funktionsbeschichtungen. Unter ihnen können Additive Beschichtungen viele besondere Funktionen verleihen, und die Produktqualität und der Entwicklungsstand von Additiven spiegeln auch die Produktqualität und den Entwicklungsstand von Beschichtungen von der Seite wider.

Entwicklungstrend bei wässrigen Lackadditiven

1. Erfüllen Sie immer strengere Umwelt- und technische Vorschriften
Mit dem zunehmenden Bewusstsein für den Einsatz von Industrierohstoffen, die den Anforderungen von Ökologie und Umweltschutz entsprechen, werden auch die Lieferanten von Beschichtungsrohstoffen an immer mehr umwelt- und gesetzliche Vorschriften gefordert und organische Lösungsmittel in verschiedenen Beschichtungssystemen werden nach und nach durch Wasser ersetzt. Dieser Trend spiegelt sich in Industrielacken und Lacken für Transportfahrzeuge wider: Bisher traditionelle hochglänzende, lösemittelhaltige Hochglanz-Acryle, Urethan-Acrylate und Urethan-Polyester-Harze werden nun nach und nach durch verschiedene wasserbasierte Harze und verbundmodifizierte Harze ersetzt.

2. Wasserdichte Beschichtungsadditive
Die wasserdichte Gebäudebeschichtung ist eine wasserdichte Funktionsbeschichtung für den Bau von Außenwänden. Es besteht darin, die Beschichtung allein oder in Kombination mit Verstärkungsmaterialien oder Schichtaufbau auf die Grundfläche der abzudichtenden Außenwand aufzutragen, die ein bestimmtes kontinuierliches und nahtloses Ganzes mit einer bestimmten Dicke der wasserdichten Schicht des Beschichtungsfilms bilden kann, um den Anforderungen von Industrie- und Zivilgebäuden gerecht zu werden. Die Anforderungen an Wasserdichtigkeit und Durchdringungsschutz von Dächern, Tiefbauten, Böden und anderen Teilen. Herkömmliche wasserfeste Beschichtungen basieren derzeit noch hauptsächlich auf den Eigenschaften von filmbildenden Substanzen, wie z.B. Polyheliumester-Zweikomponenten-Härtung, Einkomponenten-Feuchtigkeitshärtung, Sprühen von Polyharnstoff, Acrylemulsion und modifiziertem Asphalt usw. ausgereiftere Entwicklung. Der Einsatz von Additiven, um Bautenanstrichen eine wasserdichte Funktion zu verleihen, ist noch ein relativ neues Forschungsthema. Die Modifikation von Beschichtungen durch Additive hat zwei Vorteile. Erstens, wenn es reaktive Endgruppen aufweist, kann es mit dem filmbildenden Harz reagieren und transplantieren, um einen dauerhaften Modifikationseffekt zu erzielen; Zweitens, wenn es als Nachzugabe verwendet wird, wird das filmbildende Harz Der Auswahlbereich wird erweitert, und die Verbundleistung der Beschichtung kann durch die synergistische Wirkung verschiedener Additive vermittelt werden.
Additive sind einer der wichtigen Kernrohstoffe von Beschichtungen. Im Allgemeinen überschreitet der Anteil in der Gesamtformulierung der Beschichtung in der Regel nicht 1 % der Gesamtmenge. Obwohl ihr Anteil nicht groß ist, ist ihre Rolle sehr wichtig und entscheidend. Es kann nicht nur verschiedene Qualitäts- und Leistungsmängel und die Nachteile von Beschichtungsfilmen für gewöhnliche Beschichtungen reduzieren, sondern auch die Produktionsstabilität, Lagerstabilität, Konstruktionsstabilität und verschiedene physikalische Eigenschaften von Beschichtungen während der Produktion, des Baus, des Transports und der Lagerung verbessern. Gute Kontrolle. Die Zugabe von wasserabweisenden Zusätzen zur Farbe kann der Farbe hydrophobe und wasserabweisende Effekte verleihen. Es geht hauptsächlich darum, einige spezielle modifizierte oberflächenaktive Substanzen mit geringer Oberflächenenergie zu verwenden, um die Oberflächenenergie des Beschichtungsfilms zu reduzieren, oder um eine gerichtete Anordnung der Eversion von hydrophoben Gruppen auf der Oberfläche des Beschichtungsfilms zu bilden, wodurch ein Lotusblatteffekt gebildet wird und die wasserabweisende und hydrophobe Wirkung des Beschichtungsfilms realisiert wird. , so dass die Rückhaltung von Wassertröpfchen nach dem Bau der Außenwand reduziert werden kann, die Wasserbeständigkeit der Wand stark verbessert und die Lebensdauer verlängert wird.

3. Anti-Graffiti-Zusätze
Anti-Graffiti-Beschichtungen sind auch eines der heißesten Forschungsthemen der letzten Jahre, die von Antifouling von Schiffsrümpfen, Anti-Graffiti von Gebäudeaußenwänden, Anti-Kugelschreiber-Kritzeleien für Haushaltssofas und Matratzen, Anti-Ölverschmutzung von Küchendecken und Oberflächenschutz von Automobilen und U-Bahnen reichen. sind weit verbreitet. Anti-Graffiti-Beschichtungen können die Beschädigung der Beschichtung und sogar der Oberfläche des Substrats durch mutwillige Graffiti minimieren. Die Beschichtung kann auf die Innen- und Außenflächen von Schiffen, Fahrzeugen, Innen- und Außenwänden, Möbeln und Platten usw. aufgetragen werden, ohne das Aussehen der ursprünglichen Oberfläche der Beschichtung zu beeinträchtigen. Die Daten zeigen, dass Nordamerika in den letzten Jahren aufgrund des kontinuierlichen Wachstums der Nachfrage nach Anti-Graffiti-Beschichtungen in den Vereinigten Staaten, Kanada und Mexiko der Hauptmarkt für Anti-Graffiti-Beschichtungen in der Welt ist, gefolgt von Europa, dem asiatisch-pazifischen Raum, Südamerika sowie dem Nahen Osten und Afrika. Darüber hinaus wird erwartet, dass Nordamerika in den kommenden Jahren aufgrund der steigenden Nachfrage nach Anti-Graffiti-Beschichtungen in nordamerikanischen Ländern die am schnellsten wachsende Region für den Markt für Anti-Graffiti-Beschichtungen sein wird.
Mit der Verbesserung des Lebensstandards der Menschen steigt auch die Nachfrage nach Beschichtungen. Entsprechend den Schutzeigenschaften kann es in Opfer-Anti-Graffiti-Beschichtungen, semi-permanente und permanente Anti-Graffiti-Beschichtungen unterteilt werden. Das Opfer-Anti-Graffiti verwendet in der Regel Paraffinwachs. Nachdem die Oberfläche des Beschichtungsfilms verunreinigt ist, lösen Sie das Paraffinwachs mit einem Lösungsmittel oder heißem Wasser auf, um das Paraffinwachs und das Graffiti zusammen zu entfernen. Sobald diese Methode angewendet wird, muss die Oberfläche des Substrats erneut beschichtet werden, und die Kosten sind relativ hoch. Hoch. Das semi-permanente Anti-Graffiti verwendet meist Acrylharz, Epoxidharz oder Polyesterharz. Nach dem Cross-Linking realisiert es die Anti-Graffiti-Funktion und kann mehr Graffiti widerstehen. Je schwerwiegender sie ist, desto mehr verliert die fertige Folie ihre Anti-Graffiti-Eigenschaften. Im Vergleich zu semi-permanenten Beschichtungen haben permanente Anti-Graffiti-Beschichtungen eine längere Lebensdauer der Beschichtung und eine dauerhaftere Anti-Graffiti-Leistung. Sie werden im Allgemeinen durch Fluor- und Silikonharz realisiert, und der Mechanismus besteht auch darin, dem Beschichtungsfilm eine geringe Oberflächenenergie zu verleihen, wodurch er wasserabweisend und wasserabweisend wird. Öl- und ölbeständige Stifte oder Kugelschreiber können es ebenfalls erleichtern, dass sich Eis und Schnee auf der Oberfläche ansammeln und so leicht zu reinigen sind. Das kontinuierliche Wachstum des Marktes hat auch neue Entwicklungen bei Anti-Graffiti-Additiven mit sich gebracht, und verschiedene Additivhersteller haben Additive mit Anti-Graffiti-Eigenschaften auf den Markt gebracht. Die Prinzipien dafür lassen sich grob in zwei Typen einteilen: Zum einen durch Füllung mit Nanomaterialien, zum anderen durch die Verwendung von Substanzen mit niedriger Oberflächenspannung wie Silikon und Fluor. Letzteres wird häufiger verwendet, das leichter zugesetzt werden kann. In Beschichtungen ist es einfach zu konstruieren und es gibt reaktive Silikonadditive, die direkt an der Aushärtung von filmbildenden Substanzen beteiligt sind. Es gibt zwei Arten von Anti-Graffiti-Additiven: reaktive und additive. Der Vorteil des reaktiven Typs besteht darin, dass er mit dem Harz veredelt wird, um einen dichteren und haltbareren Film zu bilden, aber die Härte des Films ist höher und die Transparenz des Beschichtungsfilms wird leicht beeinträchtigt. Der Vorteil des Additivtyps besteht darin, dass mit einer geringen Dosierung ein guter Anti-Graffiti-Effekt erzielt werden kann. Eine niedrige Dosierung hat nur einen geringen Einfluss auf die Transparenz und den Glanz des Beschichtungsfilms, aber die Migration ist stärker, was zu einer dauerhaften Anti-Graffiti-Leistung des Beschichtungsfilms führt. negativ beeinflusst werden.

4. Beschichtungsadditive, die die Selbstreinigung von Beschichtungen fördern
Die städtische Umweltverschmutzung nimmt zu, wobei die Staubbelastung und die Gasbelastung besonders gravierend sind. Die Fassaden der Hochhäuser, ein großes Landschaftsbild der Stadt, werden immer stärker erodiert. Außenfarbe für Gebäude kann die Umgebung und die Räume verschönern, aber aufgrund der schlechten Abwaschbarkeit herkömmlicher Farben werden die Wände nach langer Zeit fleckig.
Nach dem selbstreinigenden Prinzip der Lotusblätter kann die Beschichtung durch die Auswahl und Modifikation anorganischer Partikelmaterialien mit besonderer Struktur und Morphologie während des Trocknungs- und Filmbildungsprozesses eine mikroskopisch kleine konkav-konvexe Morphologie auf der Beschichtungsoberfläche bilden. Die mikroskopisch kleine Beschichtungsoberfläche mit konkav-konvexer Morphologie kann nicht nur Staubpartikel im schwebenden Zustand an der Beschichtungsoberfläche anhaften lassen, die Kraft zwischen den Staubpartikeln und der Beschichtungsoberfläche stark reduzieren, sondern auch den Kontaktwinkel zwischen Wasser und der Beschichtungsoberfläche stark vergrößern. Es fördert das Rollen von Wassertropfen auf der Oberfläche der Beschichtung; Gleichzeitig werden gemäß dem Selbstschichtungsprinzip der Beschichtung hydrophobe Substanzen in die Emulsion eingebracht, so dass die Beschichtung während des Trocknungsprozesses der Filmbildung automatisch geschichtet werden kann, wodurch eine Schicht auf der Oberfläche der Beschichtung angereichert wird. Die hydrophobe Schicht ist vorteilhaft, um die Kraft zwischen Staubpartikeln und der Beschichtungsoberfläche weiter zu reduzieren und den Kontaktwinkel von Wasser zur Beschichtungsoberfläche weiter zu verbessern. Schließlich können die angesammelten oder adsorbierten Schadstoffpartikel unter der Erosion von Wind und Regen von der Beschichtungsoberfläche abgetrennt werden, um den Zweck der Selbstreinigung zu erreichen.

5. Neue Nanotechnologie
Eine wichtige Richtung für die Entwicklung von Fungiziden für Bautenanstriche in der Zukunft ist der Einsatz der Nanotechnologie.
Bei den meisten der derzeit verwendeten Konservierungsstoffe und Antimykotika handelt es sich um organische Verbindungen, die mehr oder weniger sichere Nebenwirkungen auf den menschlichen Körper haben. Die Entwicklung der Nanotechnologie hat die Technologie der antibakteriellen Wirkstoffe in eine neue Ära geführt. Nanometer TiO2, ZnO und andere Nanomaterialien sind für den menschlichen Körper ungiftig, haben eine breite Palette von antibakteriellen Mitteln und eine ausgezeichnete thermische Stabilität. Der Wirkmechanismus von Nanomaterialien beruht auf einer photokatalytischen Reaktion, um organisches Material zu zersetzen und eine antibakterielle Wirkung zu haben. Unter Sonnenlicht und in Gegenwart von Luft und Wasser entstehen atomare Sauerstoff- und Hydroxylradikale, die in Bakterien mit organischem Material zu Kohlendioxid und Wasser reagieren können. , mit Anti-Mehltau und antibakterieller umfassender Wirkung. Zum Beispiel kann das antibakterielle Nanopulver in Innenwänden, Krankenhäusern, Lebensmittelwerkstätten usw. weit verbreitet sein. Einige Länder haben mit der Entwicklung von antibakteriellen Silber-Nanomaterialien begonnen, die Mikroorganismen ab einer bestimmten Konzentration von Silberionen effektiv abtöten können.