水性(xìng)塗料的(de)優勢及面臨的問(wèn)題

　　1·水性(xìng)塗料(liào)簡介
　　水性(xìng)塗料是指用(yòng)水作溶(róng)劑或者作分(fèn)散(sàn)介質的塗(tú)料，包(bāo)括水(shuǐ)溶性塗料(liào)、水稀釋性(xìng)塗料、水分散性塗料(liào)(乳膠塗料)3種(zhǒng)。水溶性(xìng)塗料(liào)是以(yǐ)水溶性樹脂爲成膜(mó)物(wù)，主(zhǔ)要有(yǒu)聚(jù)乙烯醇(chún)及其(qí)各種改性物(wù)及(jí)水溶醇酸樹脂、水溶環(huán)氧樹脂及無(wú)機高(gāo)分子(zǐ)水性樹脂等。水(shuǐ)稀釋性(xìng)塗(tú)料(liào)主(zhǔ)要以(yǐ)乳化乳液(yè)爲成(chéng)膜(mó)物，以此(cǐ)來溶(róng)解樹脂，然(rán)後在乳化劑的(de)幫助下依靠強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌使樹脂分散在(zài)水中形成乳液(yè)，稱(chēng)爲後乳化乳(rǔ)液，制成的(de)塗料在施工中可用(yòng)水來稀釋。水分散塗料主要是(shì)指以合成樹脂(zhī)乳液爲(wèi)成膜物(wù)配制的塗(tú)料。
溶(róng)劑型(xíng)塗料是由(yóu)顔填(tián)料(liào)、樹脂、溶劑和各種助劑(jì)四大(dà)部分組成(chéng)。水性塗料(liào)與溶劑型塗料的組(zǔ)成大(dà)體相(xiàng)同，但(dàn)水(shuǐ)性塗料需用(yòng)的助(zhù)劑更多(duō)，配(pèi)方更複雜(zá)，主要(yào)由水(shuǐ)性樹脂、顔(yá)填料助劑(jì)、中和劑、水等組成。
　　2·水(shuǐ)性塗料的(de)發展(zhǎn)優勢(shì)
　　2.1環境友好(hǎo)
　　水性塗料(liào)從原(yuán)料來源(yuán)到生産(chǎn)及使(shǐ)用的全生(shēng)命周期，均(jun1)有利(lì)于環(huán)境的健康(kāng)發展。它(tā)不(bú)僅在(zài)生産過程(chéng)中将(jiāng)易揮(huī)發的有機(jī)溶劑替代(dài)，而且使用時塗(tú)裝工(gōng)具可用水清洗(xǐ)，也減(jiǎn)少了清洗溶劑(jì)的消(xiāo)耗。有(yǒu)機溶(róng)劑的生(shēng)産(chǎn)需要消耗化石(shí)原料(liào)，在資源緊(jǐn)缺的現階段是(shì)對資源的一大(dà)挑戰，水性塗料的出(chū)現，解決了這一(yī)問(wèn)題。同時(shí)，溶劑(jì)的削減，大(dà)大(dà)減少了生産(chǎn)及使(shǐ)用(yòng)過程中(zhōng)揮發性(xìng)有機化(huà)合物的排放，爲(wèi)改善(shàn)周邊大氣環境作出了積(jī)極的(de)貢獻(xiàn)。馬(mǎ)春慶[3]等(děng)人對比了(le)不同塗(tú)裝(zhuāng)體系的voc排放量(liàng)，結果表明“溶劑型中(zhōng)塗+溶劑型(xíng)色漆(qī)+單組份罩(zhào)光清漆”工(gōng)藝體系的(de)voc排放量爲(wèi)120g/m3，而“水(shuǐ)性中塗+水性色(sè)漆+水(shuǐ)性罩光清(qīng)漆”工藝(yì)體(tǐ)系的(de)排放(fàng)量(liàng)僅爲28g/m3，排放量大幅度降(jiàng)低(dī)。
　　另一(yī)方面，水性塗料僅采(cǎi)用(yòng)少量低毒性醇(chún)醚類有機(jī)溶劑(jì)，有機溶劑揮發量減少，極大改(gǎi)善了工作(zuò)場所的環境，有利于工作(zuò)人員的身體健康(kāng)。一般的(de)水性塗料有機(jī)溶劑(jì)(占塗料)在(zài)10%～15%之間，而現在的(de)陰極(jí)電泳塗料已降(jiàng)至1.2%以下，對(duì)降低(dī)污(wū)染節省(shěng)資源(yuán)效果(guǒ)顯(xiǎn)著。
　　2.2減少風險
　　以溶(róng)劑中最常(cháng)見的(de)甲苯和二甲苯爲例(lì)：甲(jiǎ)苯(běn)的閃點爲(wèi)4℃，蒸氣(qì)能(néng)與(yǔ)空氣形成(chéng)爆炸性混合物，爆炸(zhà)極限1.2%～7.0%(體(tǐ)積(jī));二甲(jiǎ)苯(běn)閃點(diǎn)29℃，蒸氣能(néng)與空氣形(xíng)成爆(bào)炸性(xìng)混(hùn)合(hé)物，爆(bào)炸極限約(yuē)爲1%～7%(體(tǐ)積)。兩(liǎng)者(zhě)均爲易(yì)燃物質。因(yīn)此，溶劑型塗料(liào)的易(yì)燃易爆(bào)原(yuán)料儲(chǔ)存和使(shǐ)用的場所，具有發生火(huǒ)災爆炸事故的(de)風險(xiǎn)。在我國，塗(tú)料廠的溶(róng)劑儲(chǔ)罐發生(shēng)火(huǒ)災爆炸事(shì)故屢見報(bào)道(dào)。
水(shuǐ)性塗(tú)料的(de)生産和使(shǐ)用，減(jiǎn)少了對易燃易爆原(yuán)材(cái)料的需求，極大地降低(dī)了風(fēng)險。
　　2.3降(jiàng)低成(chéng)本
　　2.3.1原料成本
　　随(suí)着人(rén)們對資源(yuán)能源的需(xū)求日(rì)益增(zēng)大，在世界(jiè)範(fàn)圍内出現資(zī)源能(néng)源(yuán)短缺的(de)問題，導緻石油乃至下(xià)遊産品(pǐn)價格持續(xù)上漲，作爲(wèi)下遊産品(pǐn)的有機(jī)溶劑也不例外。資源價(jià)格的壓(yā)力(lì)下，以(yǐ)水作爲稀釋劑(jì)的(de)價格優勢正(zhèng)得以逐漸顯現(xiàn)[4]。
　　2.3.2環境成本
　　傳統的溶(róng)劑型塗料(liào)生産過程中産生大量的(de)有機(jī)廢氣，爲了(le)達到(dào)排放(fàng)要(yào)求(qiú)，企業(yè)需要配(pèi)置尾氣處理(lǐ)設(shè)施及相(xiàng)關的配套設施(shī)，并負擔日(rì)常運(yùn)行及維護費用(yòng)。水性(xìng)塗料(liào)的有(yǒu)機廢(fèi)氣排放很少，爲企業減輕(qīng)了負擔(dān)。
　　2.3.3安全成本
　　水性(xìng)塗料以(yǐ)水作爲稀(xī)釋劑，使之(zhī)成爲更爲(wèi)安全的塗(tú)料，從(cóng)生産(chǎn)到運輸(shū)再(zài)到應用中的火(huǒ)災隐患(huàn)較傳統(tǒng)溶劑(jì)性塗料大(dà)幅降低(dī)。對于管(guǎn)理者來說，安全方面的投入成(chéng)本也将相應的降低(dī)。綜合(hé)考慮(lǜ)原材料(liào)成本、設(shè)備成本、安(ān)全成(chéng)本、職(zhí)業病(bìng)減少(shǎo)等因(yīn)素(sù)，水性塗(tú)料是具有(yǒu)市場(chǎng)競争力的。
　　2.4施工(gōng)條件及外觀(guān)性(xìng)能
　　水性塗料由(yóu)于透氣(qì)性(xìng)比較(jiào)好，基層内部的(de)水蒸氣可以向外擴(kuò)散;而溶劑型塗料成(chéng)膜緻密，如(rú)基層的含(hán)水率(lǜ)高(gāo)，水(shuǐ)蒸氣(qì)無(wú)法從塗膜揮(huī)發掉，容易(yì)起泡，因此在對(duì)基層(céng)的要(yào)求(qiú)上，水性塗料(liào)施(shī)工(gōng)的基(jī)層含水率(lǜ)應小(xiǎo)于10%，溶(róng)劑型(xíng)塗(tú)料(liào)施工的基層含水率(lǜ)應小于8%，含(hán)水率(lǜ)的要求比水性塗料嚴格(gé)。水性塗料對材質表面(miàn)适應性(xìng)好，塗層附着力強，在潮濕環境(jìng)中可直接塗覆(fù)施工。水性塗料(liào)中水的揮發主(zhǔ)要依靠(kào)溫度和(hé)濕度控制(zhì)，而溶(róng)劑型(xíng)塗料可通(tōng)過調整稀釋劑(jì)的蒸發速率來調整塗(tú)着固體份。通(tōng)常，溶劑型(xíng)塗料的塗着固(gù)體份高達60%~70%，而水(shuǐ)性塗料的塗着固體份僅爲20%~30%，由(yóu)此可(kě)見，水性塗(tú)料的平滑性相(xiàng)對較好。
　　3·水性塗料普及(jí)的(de)難點
　　3.1技術方(fāng)面
　　雖然(rán)水性(xìng)塗料對環(huán)境的(de)濕度(dù)和基層含(hán)水率(lǜ)的要(yào)求方面優于溶劑型塗料(liào)，但在(zài)其他(tā)方面(miàn)的适(shì)用性不及溶劑(jì)型塗(tú)料(liào)。
　　(1)因水的表面張力大，難(nán)以浸(jìn)潤底(dǐ)材，易産生(shēng)縮孔，水性(xìng)塗料(liào)對施(shī)工過(guò)程中(zhōng)及材質表(biǎo)面清潔度要求也較高(gāo)。不(bú)論是(shì)溶劑型塗料還是(shì)水性塗料，工(gōng)件表面除(chú)油質量的(de)好壞，都将(jiāng)影響(xiǎng)塗(tú)膜的質(zhì)量。對于溶(róng)劑型(xíng)塗料的噴塗，工(gōng)件表面除油不徹底(dǐ)，在外觀上不易立(lì)即(jí)顯現(xiàn);但水性(xìng)塗料的(de)噴塗(tú)，如果工件(jiàn)表面除油不徹(chè)底，那麽其表面(miàn)就難以形成完(wán)整的(de)漆膜(mó)。
　　(2)兩種(zhǒng)類型(xíng)的塗(tú)料分(fèn)散介質的熔(róng)點差異很大(dà)，水爲0℃，而有機溶劑的(de)熔點相對低很多(duō)，甲苯爲–95℃，二甲(jiǎ)苯爲–25℃左(zuǒ)右。因此(cǐ)，對于(yú)施(shī)工溫度(dù)，水性塗(tú)料(liào)施工(gōng)一般(bān)要(yào)求在5℃以上，而溶劑型塗(tú)料在0℃也可(kě)以施(shī)工。這一要(yào)求，嚴重限(xiàn)制了(le)水性(xìng)塗料的使(shǐ)用範圍。
　　(3)噴(pēn)塗(tú)水性塗(tú)料對噴漆室的(de)濕度(dù)也有一定(dìng)的要求(qiú)，水性塗料在(zài)環境(jìng)相對(duì)濕(shī)度85%以上時表(biǎo)幹緩慢，水溶劑(jì)在較飽和濕度環境下(xià)無法正(zhèng)常揮發，當濕度過高(達到90%以上(shàng))時，在(zài)被(bèi)塗物上的塗膜會流淌(tǎng)下來[5]。因(yīn)此(cǐ)需要(yào)噴漆(qī)室(shì)有(yǒu)良好的(de)空(kōng)氣循環，保(bǎo)持适(shì)當(dāng)的濕度(dù)。
　　(4)由于水的(de)蒸發(fā)潛熱大(dà)，是一般(bān)溶劑的(de)5~7倍，往往(wǎng)需提高烘幹溫(wēn)度或(huò)延長烘幹(gàn)時間(jiān)。
　　3.2性能方面(miàn)
　　目前(qián)，水(shuǐ)性(xìng)塗料具有普通(tōng)溶劑型塗料的(de)防護(hù)與裝飾功(gōng)能，但(dàn)是在高裝(zhuāng)飾性(xìng)要求(qiú)的(de)場合，無(wú)法達到很高的(de)豐滿度，需(xū)要溶(róng)劑型塗(tú)料來(lái)實(shí)現。
　　3.3思維慣(guàn)性
　　目(mù)前，對于(yú)水性塗(tú)料的使(shǐ)用(yòng)尚未(wèi)出台強制(zhì)性的要求，而(ér)傳統的(de)溶劑型塗(tú)料廣(guǎng)泛地紮(zhā)根于社(shè)會生産、生(shēng)活的(de)各個方面，專業(yè)人士早已熟(shú)知(zhī)其性能(néng)，不論是生産方面(miàn)，還是(shì)使用方面都得(dé)心應手(shǒu)。要想駕(jià)馭水性塗料這一新生事(shì)物，需要花費(fèi)額外的(de)精力去了解和熟悉它的(de)特性(xìng)。因此受使(shǐ)用慣(guàn)性的(de)影(yǐng)響(xiǎng)，多數(shù)人也不願主動(dòng)放棄(qì)原已(yǐ)穩定使(shǐ)用(yòng)的溶劑型(xíng)塗料(liào)而承擔一定的投資風險去使用(yòng)水性塗(tú)料，這(zhè)也是水性塗料普及應用(yòng)遇到的一(yī)大障礙。
　　4·展望
　　以(yǐ)水作(zuò)爲稀釋劑的水(shuǐ)性塗料(liào)較(jiào)溶劑(jì)型塗料voc含量大(dà)幅降低，對環(huán)境(jìng)友好，對施(shī)工者(zhě)、使用(yòng)者(zhě)的(de)健康(kāng)無害，在國(guó)内已有不少水性塗(tú)料企業的成功案例。
今後(hòu)，大力(lì)開展基礎(chǔ)性研(yán)究，降低水性塗(tú)料(liào)的施工(gōng)難度(dù)、改善使(shǐ)用性能(néng)，是水性塗(tú)料拓展應用領域、大規模普及應用(yòng)的當務之急。同(tóng)時，加強對政策指引(yǐn)、推廣技術、轉變思(sī)想觀念、消除(chú)公(gōng)衆(zhōng)對水(shuǐ)性塗料(liào)的(de)偏見(jiàn)及顧慮等(děng)相關(guān)工作的重(zhòng)視，也(yě)将對水(shuǐ)性(xìng)塗料(liào)的應(yīng)用發展起(qǐ)到推動的作用(yòng)。總之，在發(fā)展塗(tú)料工業(yè)三(sān)原則(zé)(無污染，省(shěng)資源，節能(néng))和“4e”原則(經(jīng)濟、效率、生(shēng)态、能源)的(de)指(zhǐ)導下，水(shuǐ)性塗料将(jiāng)有更(gèng)大的(de)發展。 

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