淺談水性涂料的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

馬璐

[摘要]闡述了水性涂料的分類、特點(diǎn)和現(xiàn)況存在需解決的問(wèn)題， 指出了水性涂料是否符合市場(chǎng)需求以及其發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞]水性涂料；分類；特點(diǎn)；發(fā)展

0 前言

隨著人類對(duì)環(huán)境及健康的日益重視，水性涂料已獲得了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)溶劑型涂料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中所釋放的有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)（VOC）產(chǎn)生的污染，目前成為排在汽車之后的城市主要污染源。為了使涂料達(dá)到環(huán)保的要求，科技工作者把研究重點(diǎn)放在了代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑型涂料的研發(fā)上。這些替代型涂料包括：高固體分涂料、水性涂料、粉末涂料和輻射固化涂料等。這些涂料可以降低VOC 的排放、減少有害廢物的生成、減少工人對(duì)有毒釋放物的接觸。其中，水性涂料具有來(lái)源方便、易于凈化、低成本、低黏度、無(wú)毒、無(wú)刺激、不燃等特點(diǎn)，成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。

1 水性涂料的概念與種類

1.1 水性涂料的概念

凡是用水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料與溶劑型涂料的最大區(qū)別在于：涂料中的大部分有機(jī)溶劑被水所取代，由水、有機(jī)溶劑、氨基樹(shù)脂、交聯(lián)乳液、丙烯酸樹(shù)脂、顏料等組成。

1.2 水性涂料的分類

水性涂料一般根據(jù)樹(shù)脂形態(tài)分為水溶性型、水乳膠型、水溶膠型和粉末水漿型四種類型。

1.2.1 水溶性漆

水溶性漆是60年代發(fā)展最快， 最富生命力的油漆新品種。特別是水溶性電泳漆和電泳法涂漿工藝的出現(xiàn)， 使水性漆的發(fā)展更為迅速。不僅打破了油漆生產(chǎn)必須使用有機(jī)溶劑的慣例， 同時(shí)可以使涂裝過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。其優(yōu)點(diǎn)可概括如下：

（1）以水為溶劑無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)， 有利于涂料生產(chǎn)及涂裝的安全

（2）減少有機(jī)溶劑蒸發(fā)對(duì)人體的毒害

（3）有利于節(jié)省資源降低成本

（4）電泳法拖工勞動(dòng)強(qiáng)度低、嘗動(dòng)生產(chǎn)率高， 油漆利用率高， 漆膜性能好。

1.2.2 水乳膠涂料

水乳膠涂料是水性涂料的最大家族， 在建筑涂料中得到最廣泛的應(yīng)用。歷經(jīng)丁苯、聚醋酸乙烯、丙烯酸乳膠涂料三代產(chǎn)品，逐步由熱塑性發(fā)展到熱固性型。1.2.3 水溶膠涂料

水溶膠粒度比乳膠小， 具有一定的“ 自然乳化”能力。因此乳化劑用量低， 涂膜耐水性好， 光澤、流平性、硬度也較一般乳膠涂料高。可作金屬、木材、塑料、水泥制品的表面涂裝，特別適用于聚乙烯等熱塑性塑料制品表面的涂裝。1.2.4 粉末水漿涂料

所謂水漿涂料， 一般指含顏料的水溶性樹(shù)脂粉末，借助于表面活性劑均勻混合分散在水中形成的涂料。另外一種水厚漿涂料， 是采用親水性有機(jī)溶劑（如丙酮等）制備成溶劑型涂料， 再以水作凝固劑使涂料粒子經(jīng)凝集、過(guò)濾、添加助劑處理、研磨后用水調(diào)制而成。

2 水性涂料的特點(diǎn)

2.1 水性涂料的優(yōu)點(diǎn)

（1）水性涂料以水作溶劑，節(jié)省大量資源；水性涂料消除了施工時(shí)火災(zāi)危險(xiǎn)性；降低了對(duì)大氣污染；水性涂料僅采用少量低毒性醇醚類有機(jī)溶劑，改善了作業(yè)環(huán)境條件。

（2）水性涂料在濕表面和潮濕環(huán)境中可以直接涂覆施工；水性涂料對(duì)材質(zhì)表面適應(yīng)性好，涂層附著力強(qiáng)。

（3）水性涂料涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。

2.2 水性涂料的缺點(diǎn)

（1）水性涂料對(duì)施工過(guò)程中及材質(zhì)表面清潔度要求高，因水的表面張力大，污物易使涂膜產(chǎn)生縮孔。

（2） 水性涂料對(duì)抗強(qiáng)機(jī)械作用力的分散穩(wěn)定性差，輸送管道內(nèi)的流速急劇變化時(shí)，分散微粒被壓縮成固態(tài)微粒，使涂膜產(chǎn)生麻點(diǎn)。

（3）水性涂料對(duì)涂裝設(shè)備腐蝕性大，需采用防腐蝕襯里或不銹鋼材料，設(shè)備造價(jià)高。水性涂料對(duì)輸送管道的腐蝕，金屬溶解，使分散微粒析出，涂膜產(chǎn)生麻點(diǎn)，也需采用不銹鋼管。

3 水性涂料的發(fā)展現(xiàn)狀和前景

3.1 水性涂料的發(fā)展現(xiàn)狀存在的問(wèn)題

水性漆發(fā)展的三個(gè)必需條件。水性漆在歐美市場(chǎng)成功發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)表明水性漆成功需要三個(gè)必需條件：消費(fèi)者對(duì)環(huán)保的要求，政府對(duì)有機(jī)揮發(fā)物的立法，涂料原料商和涂料企業(yè)對(duì)環(huán)保型涂料的投入。更進(jìn)一步，這三者是緊密聯(lián)系：消費(fèi)者對(duì)環(huán)保的要求推動(dòng)政府有關(guān)VOC的立法行為，而政府的VOC立法又迫使涂料行業(yè)對(duì)環(huán)保型涂料產(chǎn)業(yè)的投入，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的從溶劑型涂料向水性涂料的轉(zhuǎn)型。這個(gè)“三部曲”是歐美水性漆成功的關(guān)鍵。

3.2 水性涂料的發(fā)展前景

3.2.1我國(guó)水性工業(yè)涂料已面臨良好的發(fā)展機(jī)遇

我國(guó)工業(yè)涂料領(lǐng)域中，目前水性涂料所占比例還比較小，這主要受技術(shù)、價(jià)格和政策法規(guī)三方面因素制約。但是近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，開(kāi)放程度的進(jìn)一步提高，與世界經(jīng)濟(jì)的接軌和資源日趨緊張，以及人們對(duì)環(huán)保和身體健康的重視，水性涂料在我國(guó)已面臨良好的發(fā)展機(jī)遇。

3.2.2 國(guó)內(nèi)外環(huán)保法規(guī)及政策對(duì)涂料水性化的推動(dòng)

眾所周知，歐美國(guó)家特別是歐盟對(duì)環(huán)保非常重視，相繼制定了一些環(huán)保法規(guī)來(lái)限制揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）向大氣中釋放，如歐盟Directive.99/13/CE 法規(guī)，德國(guó)AT-Luft 法規(guī)（大氣凈化法，1992），美國(guó)的66 法規(guī)、CAA（空氣潔凈法，1970）、CAAA（空氣潔凈法修正案，1990）；我國(guó)目前出口西方發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)產(chǎn)品，有許多已開(kāi)始改用環(huán)保的水性涂料涂裝施工。今后污染環(huán)境、危害施工人員身體健康的溶劑型涂料的應(yīng)用將受到越來(lái)越多的限制和制約，這將給水性涂料提供良好的發(fā)展空間。

3.2.3 石油價(jià)格的不斷上漲，提高了溶劑型涂料的價(jià)格，推動(dòng)了涂料水性化的進(jìn)程

隨著全世界人們生活水平的普遍提高，對(duì)資源和能源消費(fèi)需求的不斷增大，導(dǎo)致全世界資源緊張，價(jià)格飛速上漲，石油作為最基本的資源和能源，更是首當(dāng)其沖，引發(fā)其下游材料價(jià)格快速上漲。溶劑型涂料價(jià)格的大幅上漲，使得水性涂料在價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)日趨顯現(xiàn)，這也是近年來(lái)我國(guó)水性涂料得以在一些工業(yè)涂裝領(lǐng)域得以較快發(fā)展的一個(gè)主要原因。

3.2.4 水性樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，使得水性涂料逐步替代溶劑型涂料變得現(xiàn)實(shí)可能

近年來(lái)，國(guó)外先進(jìn)的水性樹(shù)脂產(chǎn)品和涂料技術(shù)進(jìn)入我國(guó)涂料市場(chǎng)，再加上國(guó)內(nèi)對(duì)水性涂料新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重視，帶動(dòng)了我國(guó)水性涂料特別是水性工業(yè)涂料的發(fā)展和應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)水性工業(yè)涂料的研發(fā)水平與國(guó)外相比還有一定的差距，在工業(yè)涂裝領(lǐng)域，仍是溶劑型涂料一統(tǒng)天下，水性涂料還只占很小的比例。因此，提高涂料特別是工業(yè)涂料的水性化比例，降低VOC 的排放、減少有害廢物的生成、減少工人對(duì)有毒釋放物的接觸，和減少涂料對(duì)環(huán)境的污染和施工人員的身體危害，已成為我國(guó)涂料行業(yè)共同面臨的課題。

5 參考文獻(xiàn)

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