李红英
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摘要：水性涂料其实就是水性树脂涂料，是在水基性上以光油作为主体且具有不同性质的一种涂料。该材料在具体应用过程中需要以水为分散介质并加以使用，具有低风险、低成本等应用优势，且不会产生有毒有害物质，同时具有黏度小、速干等特点。该材料在具体的实践应用中，完全达到绿色环保生产的相关要求和规范，对生态环境保护具有极为重要的现实意义。基于此，本文就环保型水性涂料的研究现状及发展趋势进行详细探究。
关键词：环保型；水性涂料；研究现状；发展趋势
中图分类号：TQ630文献标识码：A
1 引言
近十几年，通过引进国外成熟技术，以及多地“限油令”的实施，我国水性涂料得到蓬勃发展，而环保型水性涂料也得到了大量应用，从低档产品向中高档产品发展，目前在国内已经形成了具有一定规模、档次配套的水性工业涂料体系，无论是从涂料类型、制造技术还是环保性能方面均能达到了世界先进水平。
2 环保型水性涂料的特点
（1）环保性：环境性为水性涂料独特的优势，与传统涂料相对比，其是一种无公害产品。同时，在具体的生产过程中也不会产生废渣、废气以及废水等，不会对环境造成污染。因此，水性涂料是现代社会生态环境保护中的一种新型产品，作为完全达到国家对于环保方面的要求，也可以很好地实现了绿色环保发展目标，适应当今社会及市场发展的实际需要。（2）安全、便捷的特性：水性涂料不仅环保，还具有安全、便捷的特性。这种材料自身有着防爆、阻燃的特点，在常温常压环境下即可生产、运输、储存和使用，且在这一过程中完全不会释放有毒有害气体和物质，不会对人体造成任何伤害，更不会因其而引发安全问题。此外，在对其进行使用过程中也十分便捷，通常可以直接使用自来水将其稀释即可使用。
3 环保型水性涂料的研究现状
3.1 水性无机富锌涂料
水性无机富锌涂料由3部分组成：基料、颜填料、助剂。基料，硅酸盐系列的使用较为普遍，这是由于硅酸盐具备环境污染小、成膜能力高、原材料易得、粘结强度大等优点，其中硅酸锂（Li4SiO4）是最常用的基料之一。颜填料又以片状结构锌粉使用较多，因为片状结构的锌粉具有极好的屏蔽效果，可以改善涂层的韧性和耐腐蚀性，并具有优良的施工性和优异的遮盖力。助剂主要是提高成膜性能和施工性能，如增稠剂等。水性无机富锌涂料在安全环保、耐高温、耐化学品及长效防腐方面具有巨大的优势，但是其机械性能差、易开裂脱落、对基材要求高等缺点也十分显著。为了解决水性无机富锌涂料在应用过程中锌粉沉降、机械性能及附着力差等问题，其改性方法主要分为以水性丙烯酸树脂为主的有机聚合物改性和以碳材料、硅材料为主的无机材料改性。
3.2 聚偏氟乙烯（ PVDF) 涂料
聚偏氟乙烯树脂是一种化学结构特别稳定的热塑性高分子材料，由—CF2—CH2—重复单元构成，其分子链规整度高、分子链间排列紧密，是一种具有高结晶度的高分子聚合物。在PVDF树脂结构中，电负性较强的氟原子与氢原子交替分布，赋予树脂材料极低的表面能;并且键能较高的C—F键(485kJ/mol)呈螺旋状分布在分子主链外围，对树脂结构形成有效的屏蔽，因而能够抵御户外环境引起的降解，如光催化、氧化、粉化、开裂、褪色、空气污染以及沾污等。
以PVDF树脂为主要成膜物质制备的氟碳涂料，显示出优异的户外耐久性和基材保护性能。溶剂型PVDF氟碳涂料自1965年上市以来，由于其需要高温烘烤的成膜条件，因而对金属基材有所限制。2006年，PVDF水性氟碳涂料被引入市场，对涂料性能的关键指标光泽性和保光率进行比较，溶剂型PVDF氟碳涂料与PVDF水性氟碳涂料性能相当，但PVDF水性氟碳涂料的VOC含量较低，而且可以现场应用于包括三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性聚烯烃(TPO)屋面薄膜、木材、石材和沥青等多种基材，大大拓宽了PVDF氟碳涂料的应用范围。
3.3 水性丙烯酸涂料
该类涂料主要是丙烯酸酯类树脂配合助剂、颜料等物质制备而成。它具有耐酸碱、安全环保、廉价、防腐蚀等优势，因此在市场上有着较为广泛的应用。例如汽车、家具、建材等领域。近年来，随着水性丙烯酸涂料的使用越来越广泛，品种也越来越多，该类涂料在兼顾性能的同时，也在不断地追求施工工艺、成本以及干燥工艺等方面的改进。近年来，为了提高水性丙烯酸涂料的涂层在基材表面的物理性能，增强涂层的热稳定性、防腐蚀性以及机械性能，往往对水性丙烯酸树脂进行合理、科学的改性。常用的改性主要包括：环氧树脂改性、核壳结构丙烯酸树脂、有机硅改性、纳米氧化物改性等。尽管改性能够提高水性丙烯酸涂料的性能，使水性丙烯酸涂料的应用实现多功能化，但在改性过程，仍然有很多不足，例如：水性丙烯酸树脂的成膜机理较为复杂，在改性过程中常出现团聚等一系列的问题。针对这类问题，就需要追溯根源，即增加在改性过程中成膜机理的探索。
4 水性涂料的质量控制手段
（1）强化材料的选择。在环保型水性涂料的工艺技术中，材料的选择十分重要。在对材料进行选择时，需注重材料的耐腐蚀性，通常可以选择不锈钢和塑料两种制品。另外，贮存条件也有较为独特的要求。由于水性涂料的稳定性不高，对于一些耐腐蚀性材料，应当保证将其储存在常温环境中，且需储存半年左右。此外，还需保证材料具有一定的密封性，以确保材料具有较高的精准性。（2）流挂和流淌的控制。对于水性涂料，在对其进行喷涂时，还会出现流挂、流淌等现象。这在喷涂过程中遇到表面凹凸的物体或是大面积墙体时才会出现的问题。造成这一问题的主要原因是在凹槽处难以将其均匀喷涂，导致发生漏喷的情况。想要切实有效地避免流挂情况的出现，就需要对颜料、填料等加以调试，并对其密度加以有效的控制，确保涂料密度达到一定的要求。此外，在喷涂过程中，需对涂层厚度加以控制，尽可能确保厚度在规定的范围内。
5 环保型水性涂料的发展趋势
随着传统溶剂型涂料污染问题的日益凸显以及环保形势的日益严峻，环保型水性涂料凭借着绿色、无毒、无污染等优势得到了用户的青睐。该涂料之所以绿色、环保、无毒，一个重要的原因是由于毒性的有机溶剂被资源节约型溶剂（例如：水）代替，有效地降低了毒性有机溶剂的使用量。此外，该类涂料的施工环境比较安全、卫生，储存场所也无火灾隐患，并且施工设备不用进行大幅的改造即可使用，不必对后期处理燃烧设备进行投资，极大程度上节省成本、能源等，因此水性涂料未来发展趋势依旧可观。尽管我国水性涂料取得了较为突出的成就，但水性涂料达到溶剂型涂料的性能还存在一定难度。应加大水性涂料技术的开发，利用创新的思维，开发高性能产品，提升市场竞争力，推动水性环保涂料快速、健康、有序地发展。
6 结束语
低碳经济，“环保”先行。近年来，随着国家环境保护政策的大力推动发展，环保型水性涂料成为许多涂料行业的发展转型必由之路，水性涂料也迎来迅速的发展。水性涂料在向着环保化、功能化发展，而涂层的配套体系也在不断的完善。而涂装也在向一体化、自动化方向发展。在我国建筑向产业化、现代化，工业化发展道路的道路上，水性涂料在实现建筑节能环保，生命周期价值最大化的要求下，会得到大力发展及应用。
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