浅谈水性涂料的发展现状及趋势

马璐

[摘要]阐述了水性涂料的分类、特点和现况存在需解决的问题， 指出了水性涂料是否符合市场需求以及其发展前景。

[关键词]水性涂料；分类；特点；发展

0 前言

随着人类对环境及健康的日益重视，水性涂料已获得了愈来愈广泛的应用。传统溶剂型涂料在生产和使用过程中所释放的有机挥发性物质（VOC）产生的污染，目前成为排在汽车之后的城市主要污染源。为了使涂料达到环保的要求，科技工作者把研究重点放在了代替传统的溶剂型涂料的研发上。这些替代型涂料包括：高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等。这些涂料可以降低VOC 的排放、减少有害废物的生成、减少工人对有毒释放物的接触。其中，水性涂料具有来源方便、易于净化、低成本、低黏度、无毒、无刺激、不燃等特点，成为当今的研究热点。

1 水性涂料的概念与种类

1.1 水性涂料的概念

凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。水性涂料与溶剂型涂料的最大区别在于：涂料中的大部分有机溶剂被水所取代，由水、有机溶剂、氨基树脂、交联乳液、丙烯酸树脂、颜料等组成。

1.2 水性涂料的分类

水性涂料一般根据树脂形态分为水溶性型、水乳胶型、水溶胶型和粉末水浆型四种类型。

1.2.1 水溶性漆

水溶性漆是60年代发展最快， 最富生命力的油漆新品种。特别是水溶性电泳漆和电泳法涂浆工艺的出现， 使水性漆的发展更为迅速。不仅打破了油漆生产必须使用有机溶剂的惯例， 同时可以使涂装过程实现机械化、自动化。其优点可概括如下：

（1）以水为溶剂无火灾危险， 有利于涂料生产及涂装的安全

（2）减少有机溶剂蒸发对人体的毒害

（3）有利于节省资源降低成本

（4）电泳法拖工劳动强度低、尝动生产率高， 油漆利用率高， 漆膜性能好。

1.2.2 水乳胶涂料

水乳胶涂料是水性涂料的最大家族， 在建筑涂料中得到最广泛的应用。历经丁苯、聚醋酸乙烯、丙烯酸乳胶涂料三代产品，逐步由热塑性发展到热固性型。1.2.3 水溶胶涂料

水溶胶粒度比乳胶小， 具有一定的“ 自然乳化”能力。因此乳化剂用量低， 涂膜耐水性好， 光泽、流平性、硬度也较一般乳胶涂料高。可作金属、木材、塑料、水泥制品的表面涂装，特别适用于聚乙烯等热塑性塑料制品表面的涂装。1.2.4 粉末水浆涂料

所谓水浆涂料， 一般指含颜料的水溶性树脂粉末，借助于表面活性剂均匀混合分散在水中形成的涂料。另外一种水厚浆涂料， 是采用亲水性有机溶剂（如丙酮等）制备成溶剂型涂料， 再以水作凝固剂使涂料粒子经凝集、过滤、添加助剂处理、研磨后用水调制而成。

2 水性涂料的特点

2.1 水性涂料的优点

（1）水性涂料以水作溶剂，节省大量资源；水性涂料消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。

（2）水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；水性涂料对材质表面适应性好，涂层附着力强。

（3）水性涂料涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。

2.2 水性涂料的缺点

（1）水性涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔。

（2） 水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差，输送管道内的流速急剧变化时，分散微粒被压缩成固态微粒，使涂膜产生麻点。

（3）水性涂料对涂装设备腐蚀性大，需采用防腐蚀衬里或不锈钢材料，设备造价高。水性涂料对输送管道的腐蚀，金属溶解，使分散微粒析出，涂膜产生麻点，也需采用不锈钢管。

3 水性涂料的发展现状和前景

3.1 水性涂料的发展现状存在的问题

水性漆发展的三个必需条件。水性漆在欧美市场成功发展的经验表明水性漆成功需要三个必需条件：消费者对环保的要求，政府对有机挥发物的立法，涂料原料商和涂料企业对环保型涂料的投入。更进一步，这三者是紧密联系：消费者对环保的要求推动政府有关VOC的立法行为，而政府的VOC立法又迫使涂料行业对环保型涂料产业的投入，带动整个行业的从溶剂型涂料向水性涂料的转型。这个“三部曲”是欧美水性漆成功的关键。

3.2 水性涂料的发展前景

3.2.1我国水性工业涂料已面临良好的发展机遇

我国工业涂料领域中，目前水性涂料所占比例还比较小，这主要受技术、价格和政策法规三方面因素制约。但是近年来，随着我国经济的迅速发展，开放程度的进一步提高，与世界经济的接轨和资源日趋紧张，以及人们对环保和身体健康的重视，水性涂料在我国已面临良好的发展机遇。

3.2.2 国内外環保法规及政策对涂料水性化的推动

众所周知，欧美国家特别是欧盟对环保非常重视，相继制定了一些环保法规来限制挥发性有机化合物（VOC）向大气中释放，如欧盟Directive.99/13/CE 法规，德国AT-Luft 法规（大气净化法，1992），美国的66 法规、CAA（空气洁净法，1970）、CAAA（空气洁净法修正案，1990）；我国目前出口西方发达国家的工业产品，有许多已开始改用环保的水性涂料涂装施工。今后污染环境、危害施工人员身体健康的溶剂型涂料的应用将受到越来越多的限制和制约，这将给水性涂料提供良好的发展空间。

3.2.3 石油价格的不断上涨，提高了溶剂型涂料的价格，推动了涂料水性化的进程

随着全世界人们生活水平的普遍提高，对资源和能源消费需求的不断增大，导致全世界资源紧张，价格飞速上涨，石油作为最基本的资源和能源，更是首当其冲，引发其下游材料价格快速上涨。溶剂型涂料价格的大幅上涨，使得水性涂料在价格方面的优势日趋显现，这也是近年来我国水性涂料得以在一些工业涂装领域得以较快发展的一个主要原因。

3.2.4 水性树脂生产技术的进步和发展，使得水性涂料逐步替代溶剂型涂料变得现实可能

近年来，国外先进的水性树脂产品和涂料技术进入我国涂料市场，再加上国内对水性涂料新产品开发的重视，带动了我国水性涂料特别是水性工业涂料的发展和应用。

4 结语

目前国内水性工业涂料的研发水平与国外相比还有一定的差距，在工业涂装领域，仍是溶剂型涂料一统天下，水性涂料还只占很小的比例。因此，提高涂料特别是工业涂料的水性化比例，降低VOC 的排放、减少有害废物的生成、减少工人对有毒释放物的接触，和减少涂料对环境的污染和施工人员的身体危害，已成为我国涂料行业共同面临的课题。

5 参考文献

[1]杨建文，曾兆华，王志明，杨小毛，陈用烈.紫外光固化水性涂料的发展概况[J].综述，2001；（02）

[2]孙志元.中国水性涂料的现状及发展[J].涂料综述，2003（12）：20—23

[3]文烔.涂料发展的新方向—水性化[J].江西化工，2001；（04）