傳(chuán)統的工(gōng)業塗料(liao)含有大(dà)量的有(yǒu)機溶劑(jì)，溶劑在(zài)施工和(hé)幹燥的(de)過程中(zhong)大都揮(huī)發出來(lái)，這不僅(jǐn)嚴重污(wu)染了環(huán)境和危(wei)害了人(rén)類健康(kang)，同時還(hai)對資源(yuán)造成浪(lang)費。據資(zi)料顯示(shì)，鋼鐵制(zhi)品及其(qi)設施在(zai)塗裝過(guò)程中揮(hui)發掉的(de)VOC總量約(yuē)占全球(qiú)VOC總量的(de)20%～25%，已經成(cheng)爲大氣(qì)的主要(yào)污染源(yuán)之一。 所(suǒ)以，以水(shui)性塗料(liao)替代溶(rong)劑型塗(tú)料應用(yong)于工業(yè)防腐塗(tú)裝，對我(wǒ)國構建(jian)和諧社(she)會和實(shí)現經濟(ji)的可 持(chí)續發展(zhan)有着非(fēi)常重要(yao)的現實(shí)意義。
水(shuǐ)性塗料(liào)是用水(shuǐ)作溶劑(jì)或者作(zuò)分散介(jiè)質的塗(tú)料。它具(jù)有無毒(dú)，無味，資(zi)源豐富(fù)等特點(dian)，可以大(da)大減少(shǎo)塗料中(zhong)有機溶(róng)劑揮發(fā)對大氣(qi)造成的(de)污染，并(bing)且以水(shui)作爲溶(róng)劑，可提(tí)高塗料(liao)在儲存(cun)、運輸和(he)施工過(guò)程中的(de)安全性(xìng)。目前，水(shuǐ)性防腐(fǔ)塗料已(yǐ)經成功(gong)應用于(yú)建築裝(zhuāng)飾、汽車(che)制造、船(chuán)舶和集(ji)裝箱制(zhi)造、鐵路(lu)機車、航(háng)空航天(tiān)、交通橋(qiao)梁及木(mù)器塗裝(zhuāng)等。水性(xing)防腐塗(tú)料主要(yao)包括水(shuǐ)性無機(ji)富鋅塗(tú)料、水性(xìng)環氧塗(tú)料、水性(xìng)丙烯酸(suan)塗料和(he)水性聚(jù)氨酯塗(tú)料四大(da)類。
水性(xing)無機富(fù)鋅塗料(liào)
水性無(wú)機富鋅(xin)塗料一(yi)般分爲(wei)自固化(huà)無機富(fù)鋅和後(hòu)固化無(wu)機富鋅(xīn)兩類。目(mu)前市場(chǎng)上廣泛(fan)使用的(de)是水性(xìng)自固化(huà)無機富(fu)鋅塗料(liao)。水性無(wu)機富鋅(xin)塗料主(zhu)要以無(wu)機矽酸(suan)鹽水溶(rong)液爲基(ji)料，以鋅(xīn)粉爲防(fáng)腐顔料(liao)，爲改進(jin)水性無(wú)機富鋅(xīn)塗料的(de)施工成(cheng)膜性、耐(nài)腐蝕性(xìng)，需适當(dang)加入相(xiang)應助劑(jì)，如流平(ping)劑、緩蝕(shí)劑等。
水(shui)性無機(ji)富鋅防(fáng)腐塗料(liào)主要有(you)以下特(te)點：
(1)幹燥(zào)速度快(kuai)，在20℃和75%的(de)相對濕(shī)度下，約(yue)1h達指觸(chù)幹。
(2)塗層(céng)具有良(liang)好的導(dǎo)靜電性(xìng)和優良(liang)的焊接(jie)性能。
(3)優(yōu)異的抗(kàng)腐蝕性(xing)，長期抵(dǐ)抗pH爲5.5～10.5範(fàn)圍内的(de)化學腐(fu)蝕；在海(hai)洋大氣(qì)環境條(tiao)件下，水(shui)性無機(ji)富鋅塗(tu)料的使(shi)用年限(xiàn)可達25a。
(4)可(kě)長期耐(nài)400℃高溫。
(5)清(qing)潔環保(bǎo)，以水爲(wèi)稀釋劑(jì)和清洗(xǐ)劑，揮發(fa)性有機(ji)物低，對(duì)環境友(you)好。
(6)水性(xing)無機富(fù)鋅塗料(liao)也其不(bu)足之處(chu)，主要表(biao)現在幹(gàn)膜中含(han)有大量(liang)鋅粉，造(zao)成了塗(tu)層的多(duo)孔性；對(duì)基材的(de)處理要(yao)求較高(gao)且漆膜(mó)較脆；施(shī)工與固(gù)化受環(huán)境溫度(dù)、濕度影(yǐng)響較大(da)。
水性無(wu)機富鋅(xin)塗料适(shi)用于海(hǎi)洋大氣(qì)、高溫等(deng)各種環(huán)境下的(de)鋼結構(gòu)如海洋(yáng)平台、船(chuán)舶、集裝(zhuang)箱、大型(xing)鋼鐵構(gòu)件、輸油(yóu)管線、各(ge)種化學(xué)貯槽内(nèi)襯的長(zhang)效防腐(fǔ)。
水性環(huan)氧塗料(liao)
水性環(huan)氧塗料(liào)主要是(shi)水分散(sàn)型環氧(yang)塗料，由(you)疏水性(xìng)的環氧(yǎng)樹脂和(he)親水性(xing)的固化(hua)劑兩個(ge)組分構(gou)成。
成膜(mo)的過程(cheng)分爲兩(liang)個階段(duan)：一是水(shui)的揮發(fa)，達到表(biao)幹；二是(shi)環氧樹(shù)脂與固(gù)化劑的(de)聚合交(jiao)聯過程(cheng)。水性環(huán)氧塗料(liào)本身含(hán)有水分(fen)，可與潮(cháo)濕底材(cái)表面的(de)水分共(gong)同成爲(wèi)水性環(huán)氧塗料(liao)的組成(cheng)部分。
水(shui)性環氧(yǎng)塗料體(ti)系具有(yǒu)如下特(tè)點：
(1)在鋼(gāng)材、混凝(ning)土、鋁材(cai)等基材(cai)的表面(mian)具有出(chū)色的附(fu)着力，塗(tú)膜具有(you)硬度高(gāo)、耐磨性(xing)好、耐腐(fǔ)蝕性和(he)優異的(de)耐化學(xué)藥品性(xìng)等特點(dian)。
(2)揮發性(xing)有機物(wu)含量低(dī)，不會造(zào)成空氣(qì)污染，其(qi)以水作(zuo)爲分散(san)介質，價(jia)格低廉(lian)、無氣味(wèi)、不燃、儲(chu)存、運輸(shū)和使用(yong)過程中(zhong)安全性(xing)大大提(tí)高。
(3)快幹(gàn)，在20℃和75%相(xiang)對濕度(du)下，一般(ban)2h就可達(dá)指觸幹(gan)，最低固(gu)化溫度(dù)爲15℃。
(4)但其(qí)耐化學(xue)品性能(neng)仍較溶(róng)液劑型(xíng)環氧塗(tú)料略差(chà)，使用壽(shou)命也要(yao)比一般(ban)溶劑型(xing)環氧塗(tú)料短。
現(xiàn)已商品(pǐn)化的水(shui)性環氧(yǎng)防腐塗(tu)料主要(yào)有：水性(xìng)環氧鐵(tiě)紅底漆(qī)、水性環(huan)氧磷酸(suān)鋅底漆(qi)、水性環(huan)氧富鋅(xin)底漆和(he)水性環(huan)氧雲鐵(tie)中間漆(qi)。
水性丙(bing)烯酸塗(tú)料
水性(xìng)丙烯酸(suān)塗料是(shi)指主要(yao)以丙烯(xi)酸共聚(ju)物爲基(jī)料，用水(shuǐ)作分散(sàn)劑，再加(jia)顔填料(liào)、助劑等(deng)配制成(cheng)，丙烯酸(suān)共聚物(wù)由甲基(jī)丙烯酸(suān)甲酯、丙(bing)烯酸丁(dīng)酯和丙(bǐng)烯酸合(hé)成，它根(gēn)據樹脂(zhi)在水中(zhong)狀态分(fèn)爲水乳(ru)性、水溶(róng)膠和水(shuǐ)溶性丙(bǐng)烯酸塗(tú)料。由于(yú)丙烯酸(suān)聚合物(wu)水分散(san)體的相(xiàng)對分子(zi)質量比(bǐ)溶劑型(xing)聚合物(wù)的相對(dui)分子質(zhi)量大，所(suo)以在幹(gàn)燥後可(ke)獲得更(gèng)加堅硬(yìng)的漆膜(mo)。這種樹(shù)脂呈長(zhǎng)鏈的三(sān)維網狀(zhuàng)形态，通(tong)過選擇(zé)不同的(de)單體和(hé)單體比(bi)例，可滿(man)足不同(tóng)的使用(yòng)要求。
水(shuǐ)性丙烯(xī)酸防腐(fu)塗料體(tǐ)系具有(yǒu)如下特(te)點：
(1)水性(xing)丙烯酸(suan)面漆具(ju)有很好(hao)的耐候(hòu)性能、耐(nài)紫外線(xian)、耐水、不(bu)泛黃。在(zài)45min後可達(dá)硬幹，2h後(hou)即能重(zhòng)塗，能在(zai)低至5℃時(shi)使用。
(2)水(shuǐ)性丙烯(xī)酸面漆(qī)可與水(shuǐ)性環氧(yǎng)或丙烯(xī)酸底漆(qī)、中塗漆(qī)相配套(tao)，也可用(yòng)于溶劑(ji)型塗層(céng)上面，形(xing)成複合(he)型塗料(liào)體系。
(3)防(fang)腐蝕性(xìng)優良，保(bǎo)光保色(sè)性優良(liang)，以水爲(wèi)稀釋劑(jì)和清洗(xǐ)劑，不燃(ran)且安全(quan)。
(4)水性丙(bing)烯酸樹(shù)脂塗料(liào)同時也(yě)存在硬(yìng)度大、耐(nai)溶劑性(xìng)能差等(děng)問題。
水(shuǐ)性丙烯(xī)酸防腐(fǔ)塗料能(néng)制成有(you)光和半(bàn)光型，可(kě)作爲底(di)漆、面漆(qī)和用于(yú)混凝土(tǔ)表面的(de)封閉漆(qi)。可在鋼(gang)材、混凝(ning)土等基(ji)材表面(miàn)施工，塗(tu)層具有(you)良好的(de)附着力(lì)、耐候性(xing)、耐低溫(wēn)性、保光(guang)保色等(děng)特點。水(shuǐ)性丙烯(xī)酸樹脂(zhī)塗料用(yong)途廣泛(fàn)，可用于(yu)建築業(yè)、汽車等(deng)多種領(ling)域，已成(chéng)爲防腐(fǔ)塗料中(zhong)的一大(da)體系。
水(shuǐ)性聚氨(ān)酯塗料(liao)
水性聚(jù)氨酯塗(tu)料是以(yǐ)水性聚(ju)氨酯樹(shù)脂爲基(ji)料，用水(shuǐ)、顔料、助(zhù)劑等配(pei)制而成(cheng)。水性聚(jù)氨酯樹(shù)脂按粒(lì)徑和外(wai)觀分可(ke)分爲聚(ju)氨酯水(shui)溶液(粒(lì)徑<0.001μm，外觀(guān)透明)、聚(ju)氨酯水(shuǐ)分散體(tǐ)(粒徑：0.001-0.1μm，外(wài)觀半透(tou)明)、聚氨(ān)酯乳液(ye)(粒徑>0.1μm，外(wai)觀白濁(zhuo))水溶型(xíng)三種。
根(gēn)據合成(cheng)單體不(bu)同水性(xìng)聚氨酯(zhǐ)可分爲(wei)聚醚型(xing)、聚酯型(xíng)和聚醚(mí)、聚酯混(hun)合型。依(yi)照選用(yong)的二異(yì)氰酸酯(zhi)的不同(tong)，水性聚(jù)氨酯又(yòu)可分爲(wèi)芳香族(zu)和脂肪(fáng)族，或具(jù)體分爲(wei)TDI 型、HDI型、MDI型(xing)等等。水(shui)性聚氨(ān)酯整個(gè)合成過(guo)程可分(fen)爲兩個(gè)階段。第(di)一階段(duàn)爲預逐(zhu)步聚合(he)，即由低(dī)聚物二(er)醇、擴鏈(liàn)劑、水性(xìng)單體、二(èr)異氰酸(suan)酯通過(guo)溶液逐(zhu)步聚合(hé)生成相(xiang)對分子(zǐ)質量爲(wei)1000量級的(de)水性聚(jù)氨酯預(yu)聚體；第(dì)二階段(duan)爲中和(hé)後預聚(jù)體在水(shuǐ)中的分(fèn)散。
水性(xing)聚氨酯(zhǐ)防腐塗(tu)料具有(yǒu)以下特(tè)點：
(1)粒徑(jìng)小于0.1nm，具(jù)有較好(hao)的分散(san)穩定性(xìng)。
(2)生産成(chéng)本低、安(an)全不燃(ran)燒、不污(wū)染環境(jing)、不易損(sǔn)傷被塗(tu)飾表面(mian)、易操作(zuò)和改性(xing)。
(3)對木材(cai)、纖維闆(pan)、塑料薄(bao)膜、金屬(shǔ)、玻璃和(he)皮革等(děng)均有良(liáng)好的粘(zhān)附性。
(4)水(shuǐ)性聚氨(an)酯塗料(liao)現在還(hai)存在着(zhe)成膜時(shi)間長，塗(tú)料中存(cun)在親水(shuǐ)基團引(yǐn)起的漆(qī)膜耐水(shuǐ)性差，漆(qī)膜易産(chan)生氣泡(pao)，原材料(liào)成本較(jiao)高等缺(que)點。
水性(xing)聚氨酯(zhǐ)防腐塗(tú)料的應(ying)用主要(yào)用做防(fang)腐面漆(qī)，廣泛用(yong)于鐵路(lù)機車、橋(qiáo)梁、汽車(chē)、木器家(jia)具、建築(zhù)裝飾等(děng)的塗裝(zhuāng)。随着環(huan)境保護(hù)、人體健(jian)康和對(dui)塗料質(zhì)量要求(qiu)的不斷(duan)提高，綜(zōng)合運用(yòng)多種改(gǎi)性方式(shì)和開發(fa)新的改(gǎi)性方法(fǎ)成爲水(shuǐ)性聚氨(ān)酯塗料(liào)研究的(de)主要方(fang)向。此外(wài)，如何提(ti)高水性(xìng)聚氨酯(zhǐ)塗料的(de)耐水、抗(kang)靜電和(he)抗菌等(děng)性能也(ye)将成爲(wei)今後研(yán)究的新(xin)方向。
發(fā)展水性(xìng)塗料不(bu)僅可以(yi)緩解對(dui)石油資(zī)源的消(xiāo)耗，而且(qiě)可以大(da)幅度的(de)降低VOC的(de)排放量(liang)，這在環(huan)境日益(yi)惡化和(he)石油資(zi)源日趨(qu)緊的今(jīn)天具有(yǒu)非常重(zhòng)要的經(jīng)濟和社(shè)會意義(yi)。