水性涂料的制备与性能分析

　　引 言
　　
　　涂料应用于各行各业，是现代社会不可缺少的产品。传统溶剂型涂料需要使用大量的溶剂，不仅污染环境而且浪费资源。然而，目前我国主要的钢结构、零部件等生产厂家依然使用溶剂型涂料，对大气、土地、水的污染严重，对施工人员的伤害极大。

　　水性涂料由于以水为介质，VOC 极低、不易燃，符合环保安全与节省资源能源的要求，且水性涂料的综合性能可达到或超过传统溶剂型涂料水平，产品性价比高，易为人们所接受。但在我国，水性工业涂料的研究和使用都严重滞后。

　　随着我国对环保的重视程度日益加强，特别是近年对雾霾的大力治理，水性涂料的推进已成为必然和必须的方向。综合水性工业涂料技术与经济方面的因素，该类产品具有很强的市场竞争力和发展前景，将成为未来的主打涂料之一。

　　1 试验部分

　　1.1 主要原材料选取

　　1.1.1 水性环氧基料的选择底漆中选用水性环氧类基料应具备以下性能：

　　① 对各种金属底材包括镀锌板、镀铬板等均有优异的附着力；② 对铝板甚至是没有处理过的铝板底材具有优异的附着力；③ 优异的耐腐蚀性；④ 高硬度、良好的流平及配套性。

　　1.1.2 水性丙烯酸基料的选择① 优异的层间附着力；② 优异的耐水、耐化学性能；③ 高光泽、高硬度，良好的流平及施工性；④ 优异的保光性、耐候性及耐沾污性，能保障涂膜持久亮丽。

　　1.2 油漆制备工艺

　　1.2.1 主剂制备将去离子水、部分助剂加入到分散盆中搅拌均匀，依次加入颜填料，搅拌均匀，高速分散约 20,min,然后进行研磨至细度小于 20,?m 后，转入调漆釜中，加入水性乳液、部分助剂调节状态，最后用去离子水、增稠剂调整粘度，性能检验合格后，过滤、包装。

　　1.2.2 硬化剂制备将硬化剂、去离子水及助剂加入到分散釜中搅拌均匀，检测合格后，过滤、包装。

　　1.2.3 水性涂料的使用水性环氧涂料和硬化剂按照配比进行混合并搅拌均匀，用去离子水调节混合液的粘度至施工粘度后即可进行喷涂操作，产品混合后会发生交联反应，因此应遵循用 1∶1 配比和少量多次配漆的原则，避免浪费；水性丙烯酸涂料直接用去离子水调节至施工粘度后即可进行喷涂操作，剩余的漆不会胶化，长时间贮存后仍可使用。

　　1.3 主要性能参数

　　1.3.1 水性涂料的原漆性能（见表 1）【1】

　　
　　从表中可以看到，水性环氧底漆和水性丙烯酸面漆的基本性能合格，配套漆膜的耐水性、耐盐雾性、耐候性可以满足一般工业防腐涂装，具有适用范围广的特点，市场推广前景广泛。

　　2 试验结果与讨论

　　2.1 成膜助剂的添加实验中发现，由于成膜助剂一般都是高沸点挥发物，加入太多会导致喷涂流挂、漆膜干燥慢等问题。在涂料中加入的成膜助剂的挥发速度、加量必须合适，并且与基料的相容性较好。考虑到喷涂过程中个人喷涂习惯的不同，成膜助剂也不能加入太少，试验发现：天气比较干燥时（空气湿度在 30%,左右时），闪干的时间稍长就容易出现成膜助剂挥发太多，导致成膜不好的问题。综合考虑，成膜助剂加入 1%~5%,,具有较好的涂膜性能和涂料施工性能。

　　2.2 贮存稳定性很多进口漆都会对贮存稳定性进行明确的规定，这一性能会直接影响到原漆的贮存、使用乃至漆膜的主要性能。国产原材料有很多会影响到贮存稳定性，特别是防尘剂和一些填料还会影响到光泽。由于对材料的处理技术问题，要求我们做比较多的试验来确定好的填料和防尘剂。例如：颜填料在水性环氧涂料中的分散稳定性较溶剂型涂料差，易于聚集沉淀，我们通过添加水性膨润土膏来解决沉淀问题。

　　2.3 涂料的湿附着力涂料与金属表面间的湿附着力对防腐起着重要作用，可根据需要在涂料制备时，选用适量的底材润湿剂、颜料润湿剂、附着力促进剂、闪锈抑制剂等，这将对涂膜性能的提高很有帮助。

　　2.4 涂料的闪锈问题水的导电率越高，越容易使金属腐蚀，从而在涂膜干燥过程中发生闪锈问题。用闪锈抑制剂和活性颜料配合使用，可解决此问题。

　　2.5 防流挂助剂对流挂性的影响防流挂助剂对流挂性能的提高呈现曲线形，并且在添加量超过 6‰时会使原漆在放置过程中增稠加快，甚至胶化，防流挂助剂的添加还会对流平性产生影响，选取时必须同时考虑。因此防流挂助剂的选取在达到指标的情况下添加得越少越好。

　　2.6 设备配合在实际的施工过程中，水性体系会产生较多的水汽，对漆膜产生影响，这需要生产厂家配合对设备进行合理的改造，将产生的水汽及时排除。

　　3 结 语

　　水性环氧和水性丙烯酸涂料具有 VOC 排放极低、对环境污染极小、对施工人员伤害极小等特点。产品在涂层性能上满足一般工业部件的要求，性价比较高，施工方便，具有很强的推广价值和广阔的市场空间。

　　参考文献
　　
　　[1] 朱珠。 水性工业涂料助剂的功能与应用[J]. 涂料工业，1999,29（8）：33-35.
　　[2] 佚名。 我国 2005 年水性工业涂料应用提高 35%[J].广东涂料与胶粘剂，2004（10）：14-15.
　　[3] 李幕英，刘国旭，荆旺，等。 水性工业涂料的发展现状及趋势[J]. 现代涂料与涂装，2010（1）：35-37.