水性漆在工业涂装上的应用

防锈漆是目前常用的防锈漆，目前各种防锈漆大多使用溶剂型防锈漆，但其最大的缺陷在于其溶剂含量高，对环境污染，易燃，对人体及人的生活环境都会产生一定的影响。

此外，漆中所用的溶剂主要是石油、煤，它们都是不可再生的能源，人类对它们的过分开采最终会导致能源短缺。

这种资源的浪费和对环境的污染，与世界社会发展低碳经济的需求背道而驰。

从目前国际上的发展趋势和技术发展的潜力来看，发展环境友好型的防腐蚀漆是当今世界漆行业发展的一个不可逆转的趋势。

文章详细介绍了水性漆的环保分类，并对其在工业涂布中的应用进行了探讨。

1条规章（全国检验准则）的基础

《大气净化技术纲要TA-LUFT》于1986年由德国制订。

《碳化氢排出抑制指导方针》是日本于1988年制订的。

美国在1990通过了《清洁空气法修正案》，要求采取严厉的措施。

《大气污染的防治 VOC消减计划》于一九九二年由联合国环境规划署国际公约所批准。

《限制汽车涂装过程中排放物溶剂控制指令》于1994年由欧洲颁布。

美国于2005年实施了更加严厉的 VOC标准，规定了工业保养油漆的 VOC浓度上限为350克/升，而底漆和中涂则是250克/升。

2001年12月10日，国家质量监督管理委员会颁布了《10项室内装饰装修材料中要害物质限量的强制性标准》。

2005年，国家环保总局发布了 HJ/T201—2005 《环境标志产品技术要求―水性漆》，其中对 VOC含量在250克/升以下的指标作出了明确的规定。

GB24409-2009 《汽车漆中有害物质限量》于2010年6月1日颁布，规定了汽车漆中 VOC的限量。

2水基漆的基本类型及特性

根据成膜树脂的种类，目前比较成熟的水性漆有：单组份水性丙烯酸、水性醇酸类、水性环氧酯类、水性氨基类、双组份水性环氧类、以及双组份水性聚氨酯类。

01丙烯酸水性漆

水性丙烯酸漆是目前应用最广泛的一种水性漆。

用丙烯酸水性树脂作为成膜剂，再加入其它组分，可以得到很好的水溶性丙烯酸漆。

用不同的软硬单体，制成具有不同硬度和弹性的水性丙烯酸乳液；通过使用特殊的功能单体，可以生产出优良的粘合剂或优良的防腐蚀性能。

因此，可以生产出各种性能指标的水性漆。

例如，着重于耐腐蚀的水性、抗锈的丙烯酸漆；丙烯酸水性漆的特点是：助溶剂含量少，漆膜干燥快，施工效率高，色彩丰富，漆膜丰满。

但是，由于环境温度、湿度等因素的影响，对基材的处理也有很大的影响。

之。

02水性醇酸类

传统的醇酸树脂漆在油漆的使用中占有相当大的比例，将醇酸树脂水性化，在技术上可行，从可持续发展角度也非常必要，因为生产水性醇酸树脂所需的原材料基本不依赖于石油产品。

水性醇酸树脂干燥速度较慢，同时其涂膜早期硬度、耐水性和耐溶剂性也较差，另外，由于水性醇酸树脂在油类选择和油度确定上还没有像溶剂型醇酸树脂那么丰富，因此，高装饰性、高丰满度、色彩艳丽的水性醇酸漆，还有待深入开发。

为进一步提高水溶性醇酸树脂的性能，需要对其进行各种改性。

常用的改性方法有有机硅改性和丙烯酸改性。

通过改性后可以获得良好的保色性、保光性、耐候性、耐久性、耐腐蚀性、快干性及高硬度等，克服了常规水性醇酸树脂漆贮存稳定性差，干燥速度慢，早期硬度、耐水性和耐溶剂性较差等弊病。

03水性氨基类

水性烘干漆通常以含羟基的水性聚酯树脂或水性丙烯酸树脂与水性氨基树脂或水性封闭型多异氰酸酯为交联剂在高温下反应固化成膜的一类漆。

该类漆具有附着力好、耐水性、硬度高、韧性好、光泽高、外观效果好、生产效率高等诸多优点，是汽车工业或流水涂装作业的理想水性漆产品。

但是为了满足烘干涂装效果，水性烘干漆中还是要加入一定量的助溶剂，会对VOC的控制有影响。

04水性环氧酯类

水性环氧漆以水性环氧乳液、防锈颜料、功能填料、水性助剂配以水性环氧固化剂组成。

水性环氧树脂以相反转乳化法制备的水性环氧乳液在稳定性和耐腐蚀性方面较佳，分子中含有极性的羟基、醚键等，对多种底材形成较强的吸引力。

而且环氧树脂分子中没有不饱和键，漆膜固化时收缩力小，仅为2%左右，分子中的醚键 使分子链柔软便于旋转，可以消除冷热变化造成的内应力，这样可以保证整个配套漆膜在受到外界环境破坏时，整个漆膜的良好配套性。

05双组分水性聚氨酯类

双组份水性聚氨酯漆一般使用含大量羟基的水分散型多元醇制漆，配以脂肪族异氰酸酯固化剂固化成膜，因树脂中酯键和脲键的存在，漆膜的柔韧性、机械强度、耐磨性等十分优异。

高聚物分子之间可形成非环和环形氢键，在外力作用下，氢键可分离而吸收外来的能量。

当外力去除后可重新形成氢键，如此的氢键裂开又形成的可重复性使漆膜具有高度的可修复性和耐光老化性。

3型水性漆的使用特性及使用要点

在生产和使用中，我们要准确掌握水性漆的特性，充分利用其优势，避免其不足，在生产和使用中，水性漆不仅环保，还有易清洁、现场环境好清理、火灾隐患低等优点。

目前存在的主要问题是：如何确保涂层的施工质量和涂层的性能。

因为水与有机溶剂的性质不同，所以了解这一点很重要。

虽然表面张力大于有机溶剂，但在表面张力上可以采用添加添加剂来减少表面张力，在润湿和表面流平上要稍差一些，但在实际应用中没有太大的作用。

高温蒸发会使油漆在喷雾时不易挥发，雾化时不易蒸发，蒸发时受环境湿度的影响。

溶剂的挥发与温度有很大关系，但可以根据不同的沸点溶剂来调节；水分的蒸发与湿度有很大关系，只有在环境湿度下才能调节。

大部分水性漆是非牛顿型液体，其施工粘度与溶剂型漆不同，由于含水量与粘度的变化不存在线性关系，故可采用实验方法来测定。

在使用水性漆时，必须对气泡进行特殊的控制。

由于水性漆的烘干过程和溶剂型油漆一样，容易使涂层中的水分容易挥发，容易形成气泡，所以在水性涂层中引入预热工艺，可以有效地避免在烘焙过程中出现气泡，控制体积收缩引起的流挂，并使表面平滑。

4种水性漆的市场前景

目前，我国水性漆的发展趋势和应用范围已被广泛地用于钢结构、汽车零部件及机械设备、汽车涂装、轨道交通涂装等四大方面。

钢结构工业用水性漆主要是水性丙烯酸，水性醇酸，水性环氧酯，无机水性富锌，水性环氧，其中丙烯酸、水性醇酸和水性环氧酯主要用于防锈，无机富锌水性水性环氧漆能够满足中度的防腐要求，综合使用效果和使用结果表明，整体效果良好，性能有保证。

但同时，也存在着施工环境差，温度湿度难以控制，室外作业及基材处理不当等问题，导致涂层出现闪锈、开裂、干燥缓慢、防锈性能下降等问题。

在环保、降低工人危险、减少火灾隐患等方面，汽车零件（车桥、传动轴）、机械设备等的涂装逐渐从溶剂漆转向了水性漆。

适用范围主要有水性丙烯酸漆、水性醇酸漆、水性环氧脂漆，并可根据施工情况选择相应的产品。

该漆能够满足汽车零件漆的使用要求，部分产品的性能优于同类产品。

但同时也要改善建筑环境，使其符合水性漆的特性。

汽车是油漆和漆工业中使用最多的一种，其使用量仅次于建筑用漆，对性能和工艺的要求也是最高的。

水性汽车漆虽然使用年限尚短，但经过十余年的发展，其涂膜性能已接近于溶剂型漆，但由于设备投资大，作业环境要求高，需要一定的时间来推广和推广。

目前，较为成熟的罩光清漆是以阴极电泳漆+水性中漆+水性底色漆为主，同时也是一种溶剂型产品。

其中，水性中涂漆是聚氨酯水性产品，而水性聚氨酯漆主要是水性聚氨酯漆。

之。

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