近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，人民生活水平不斷提高，我國涂料的產(chǎn)銷量正以較快的速度增長，但是相比發(fā)達(dá)國家，我國涂料產(chǎn)品的消費(fèi)結(jié)構(gòu)還不是很合理，高污染的涂料產(chǎn)品仍占據(jù)較大的市場份額，對環(huán)境和施工人員健康帶來較為嚴(yán)重的危害。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)保法規(guī)的日趨完善，目前世界各國都鼓勵(lì)和推廣使用綠色環(huán)保、節(jié)能節(jié)材的涂料新產(chǎn)品。低污染的水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料以及光固化涂料已成為涂料技術(shù)的發(fā)展方向。其中水性涂料有利于合理利用資源、防止環(huán)境污染、保護(hù)人體健康，且不含或少含VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）及有害空氣污染物（HAP），已成為研發(fā)熱點(diǎn)、推廣應(yīng)用的亮點(diǎn)及增長點(diǎn)。

    相比于其他低污染涂料，水性涂料因具有可實(shí)現(xiàn)技術(shù)途徑多、應(yīng)用面廣、安全、施工相對簡單等特點(diǎn)而成為首選品種，更受廣大涂料科技人員的關(guān)注和涂料用戶的青睞，近年來在我國已得到了一定的發(fā)展，并且受到了前所未有的重視。但是水性涂料除在建筑涂料領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用外，在其他領(lǐng)域，特別是工業(yè)涂裝領(lǐng)域，占據(jù)份額仍較小。因此，提高涂料特別是工業(yè)涂料的水性化比例，減少涂料對環(huán)境的污染和施工人員的身體危害，已成為我國涂料行業(yè)共同面臨的課題。

    1 水性涂料的分類和特點(diǎn)

    按分散形態(tài)區(qū)分，水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料和水分散性涂料（乳膠涂料）3 種。它們的分散機(jī)理不同，產(chǎn)品的性能也有較大的差異，但不管何種類型，它們均以水作為溶劑或分散介質(zhì)。按成膜物質(zhì)區(qū)分，水性涂料可分為水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性環(huán)氧涂料等，近年來，水性涂料產(chǎn)品的成膜物質(zhì)有向混合改性方向發(fā)展的趨勢，我國研發(fā)的主要水性成膜物見表1。

    水性涂料的最大特點(diǎn)是以水代替有機(jī)溶劑作為溶劑或分散介質(zhì)，節(jié)約了大量的有機(jī)材料（石油類）資源，大大減少了涂料中有機(jī)溶劑揮發(fā)對大氣的污染和施工過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)。此外，水性涂料在涂裝金屬材料時(shí)，工件經(jīng)除油除銹、磷化工序后，無需完全干燥，即可涂裝施工，節(jié)省了涂裝時(shí)間和能源消耗。電泳涂料在狹縫、管孔、焊接邊等部位，都能均勻上漆，且在棱角、邊緣部位涂膜厚度基本一致，與溶劑型涂料相比有較大的優(yōu)勢。

    2 水性涂料的應(yīng)用情況

    2.1 水性建筑涂料

    按涂裝部位不同，可分為外墻涂料、內(nèi)墻涂料、地坪涂料及屋面涂料。外墻涂料除要求高附著力外，還要求其自身具有優(yōu)異的耐候性、耐酸堿性、耐凍融穩(wěn)定性和抗紫外線照射等特性。內(nèi)墻涂料除了裝飾作用外，還應(yīng)具有優(yōu)異的耐水洗性、耐刮擦性以及高透氣性。地坪涂料類似水泥基層涂料，要求耐磨、防滑和耐沾污。

    2.2 水性木器涂料

    在我國木器涂料市場中，水性木器涂料已占得一定的市場份額。我國現(xiàn)有的水性木器涂料市場應(yīng)用領(lǐng)域主要為：出口木制玩具、畫框、工藝品、部分出口家具、成型門、竹器、藤器等。水性木器涂料品種類型主要以丙烯酸乳液型為主，其次為丙烯酸聚氨酯，另有少量的水性純聚氨酯、醇酸和環(huán)氧等。隨著人們生活品質(zhì)的提升和對健康的高度關(guān)注，未來的家庭裝飾和家具涂料市場必定是水性木器涂料的天下。

    2.3 水性防腐涂料

    在我國，由于防腐涂料用量大，性能要求不一，目前防腐涂料的水性化研究已成為研發(fā)熱點(diǎn)。市場上已有一定量的水性防腐涂料產(chǎn)品在應(yīng)用，而且應(yīng)用領(lǐng)域和用量在不斷擴(kuò)大。應(yīng)用的水性防腐涂料主要品種有：自干型丙烯酸涂料、水溶性氨基丙烯酸烘漆、環(huán)氧改性水性氨基烘漆、自干型水溶性環(huán)氧酯漆、雙組分水性環(huán)氧- 胺固化涂料體系、電沉積涂料等。

    2.4 水性汽車涂料

    汽車行業(yè)是涂料的使用大戶，用量僅次于建筑涂料。汽車涂料也是性能和涂裝技術(shù)要求比較高的品種。在我國，轎車的車身底漆基本上采用陰極電泳涂料，已完全實(shí)現(xiàn)水性化；轎車金屬零部件由于不外露，也基本上采用電泳涂裝，底面層合一；而一些卡車、客車涂裝質(zhì)量要求相對較低，只有少量車身底漆采用電泳涂料，相當(dāng)一部分車身、底盤、車架以及零部件采用水性環(huán)氧酯或水性丙烯酸氨基浸漬漆，甚至還有較大部分仍采用溶劑型防銹底漆。目前，在歐美國家，所有的汽車底漆、80% 以上的汽車中涂漆、50% 以上的金屬閃光底色漆已實(shí)現(xiàn)水性化，而水性罩光面漆工業(yè)化應(yīng)用較少。而在我國，除車身底漆外，中涂漆和面漆基本上采用溶劑型涂料。

    2.5 水性塑料涂料

    隨著科技的發(fā)展，塑料制品已廣泛應(yīng)用于家電、汽車、建材、辦公設(shè)備、電子通訊及醫(yī)療器械等行業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)不可缺少的重要材料。但塑料除本身耐紫外光等性能不理想之外，在加工成型后也常產(chǎn)生各種表面缺陷。因此，塑料表面需用涂料涂裝，達(dá)到裝飾效果，提高耐蝕性、耐候性及使用壽命。目前，市場上可用于塑料表面的水性涂料品種與水性木器涂料類似，主要為水溶性涂料和乳膠涂料。按成膜物分類，水性塑料涂料主要有水性丙烯酸、單組分水性聚氨酯、雙組分水性聚氨酯涂料等。雙組分水性聚氨酯涂料相對于其他水性涂料，性能優(yōu)異，附著力好，可滿足大多數(shù)塑料品種對涂層性能的要求，今后它將是水性塑料涂料的主要品種之一。

    3 水性涂料應(yīng)用中的一些問題

    雖然目前水性涂料得到越來越廣泛的應(yīng)用，但仍有一些問題有待優(yōu)化和解決，如成膜時(shí)間長，對環(huán)境溫度、濕度敏感，固含量相對傳統(tǒng)溶劑型涂料而言較低，水乳化和水分散體涂料長時(shí)間貯存困難等。由于水的表面張力較高，水性涂料的施工方式有別于溶劑型涂料，對基材表面清潔度、施工環(huán)境的溫濕度要求較高，需要通過配方的技術(shù)改進(jìn)和施工工藝的調(diào)整來協(xié)同解決。

    水性涂料還需解決涂膜親水性和耐水性之間的矛盾。水性涂料的成膜物中含有大量的親水基團(tuán)和親水物質(zhì)，如果不進(jìn)行轉(zhuǎn)化或處理，勢必會(huì)影響涂層的耐水性，其耐水性弱于溶劑型涂料，這也是水性涂料在使用上受到制約的主要因素。

    大多數(shù)水性樹脂是以水乳化型或水分散型的形式存在，成膜后涂膜的光澤和豐滿度不如溶劑型涂料，這使大多數(shù)水性涂料無法應(yīng)用于要求高光澤涂層的領(lǐng)域。

    此外，現(xiàn)在某些水性涂料中仍需加入一些水溶性的助溶劑和助劑，其中有些溶劑或助劑與溶劑型涂料所用的溶劑相比，盡管用量小，但毒性更大，對身體危害更大。因此，環(huán)保、健康和安全仍是今后水性涂料研發(fā)、生產(chǎn)及發(fā)展過程中應(yīng)注意的問題。

    結(jié)語

    水性涂料用成膜物及助劑的研發(fā)，使水性涂料開發(fā)應(yīng)用得到了快速發(fā)展。選擇并鎖定水性涂料支柱品種及重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，采用有利對策及有效規(guī)劃，引導(dǎo)水性涂料整體水平向著更新、更高的目標(biāo)邁進(jìn)，利用創(chuàng)新思維、開發(fā)高端產(chǎn)品、提升市場競爭力，推動(dòng)水性涂料健康順暢、快速有序地發(fā)展。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：殷鵬飛

《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：fsfhzy666@163.com
中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414