水性色浆的应用领域

水性色浆的应用领域

前言：水性色浆，也称为颜料分散体，一般由水、粉状颜料、表面活性剂、助溶剂、保湿剂等组成。优良的水性色浆必须与水性聚合物乳胶体相容性好、质地均匀、不含交联剂和APE(烷基苯酚多乙二醇谜)溶剂。在选材上应选用具有优良的耐候性、耐光、耐化学腐蚀及抗紫外线性能的优质颜料。成品着色剂应是着色力强、流动性好、长时间储存不结块，不沉淀，不返粗、固含量高、产品黏度稳定、泡沫低，不风干，遇冰冻可融化后再使用，不发霉、尽可能低的VOC。

水性色浆是着色材料，其应用领域十分广阔，包括涂料、皮革、墨水、纺织等行业，目前主要应用于涂料行业。水性涂料既具有VOC排放量低的优点而且其涂膜性能可与溶剂型涂料相媲美，无疑是未来涂料工业发展的主力军，其诞生和发展主要是受到了人类对环境保护重要性的逐渐认知所驱动。据对全球各地区涂料产品生产的统计资料显示，在涂料水性化领域我们与发达国家的差距还很大。所幸的是，这种局面正在改变。水性涂料在各领域逐步发展扩大。而水性色浆在皮革、墨水、纺织方面的应用也在不断扩大。

以下是水性色浆的一些应用：

一、水性涂料

1、按应用领域分：水性建筑涂料、水性汽车涂料、水性木器涂料、水性纸张涂料、水性塑料涂料、水性玻璃涂料

水性建筑涂料：当前，建筑涂料在我国各个应用领域发挥着越来越重要的作用。作为一种新型装饰材料，建筑涂料以其良好的经济性、美观性和安全性，被广泛运用于建筑物内外墙装饰及地板、屋顶、门窗、路标、桥梁和工业设施的维护。内墙涂料要向健康型方向发展，逐渐实现零VOC和尽可能少的残存单体；外墙涂料的发展方向是高抗污性、自乳化、高固体分及低VOC乳胶漆。内墙涂料的水性化已基本完成，每年各大涂料商都不断的推出许多性能更佳的内墙用水性涂料，未来水涂料将在建筑领域大范围推广和应用。

水性建筑涂料最主要的特征在于其环保性，即水作为涂料的分散介质，本身无毒、无味，不会对人体和环境造成不良影响（与之相比绝大部分有机溶剂会对环境和人类健康产生不利影响）。其次，显而易见的是水的易得性和价廉性。至于涂料性能则因品种的不同而各异。根

据不同的分类方法，可以得到不同的水性建筑涂料品种。例如，根据成膜物质在水中状态的不同分类，可以分成水溶性涂料和水乳型涂料；根据涂料组成成分的不同分类，可以分成有机建筑涂料和无机建筑涂料；根据涂料外观形态的不同分类，可以分成液体建筑涂料和粉状建筑涂料。

内墙涂料要朝着健康型和精细型发展。所谓健康型就是涂料本身具有杀菌和防霉功能，并能够改善居室的环境，例如现在已经有关于能够向空气中释放负离子的纳米涂料添加剂在市场销售，而具有防霉杀菌和净化空气功能的纳米无机建筑涂料添加剂也得到较多的研究，有些研究已经取得很好的成果。所谓精细型是指使用超细填料，对涂料进行精细加工，以得到涂膜观感细腻、手感平滑和质感丰满的涂料。总之，内墙涂料的发展趋势是要提高涂膜的装饰效果和增加涂料的功能。与此同时，根据市场的需求，人们还会努力研究和开发一些能够凸显特征、张扬个性、有明显技术经济性能优势的新型内墙涂料。例如，称为“三合一”（防霉抗菌、防裂、耐沾污等）或“四合一”的高档、多功能内墙涂料；能够降低成本而且性能保持不变的有机. 无机复合型内墙涂料，具有吸收二氧化碳功能的以灰钙粉为填料的低成本乳胶漆，以及批刮施工的低成本、高装饰效果的粉状砂壁状涂料等都将得到发展。

外墙涂料是向高耐候性、高抗污性、自乳化、高固体分及低VOC乳胶漆方向发展。

1、高耐候性氟碳外墙涂料。氟碳涂料具有超长的耐候性和耐久性，非常好的耐酸、碱性和耐污染性，在选择好涂装配套材料和正确的施工条件下，其涂膜的户外寿命能够达到15 年以上，是目前耐久性最好的建筑涂料，因而具有超耐久性建筑涂料之称。

2、近年来，纳米技术在各领域的发展得到了很多的关注，而纳米材料在建筑涂料中的应用也相当显著，它大大提高了涂料的耐久性、抗紫外、防霉抗菌、耐水、耐磨及耐沾污性等。水性纳米色浆是通过先进的技术、精密的设备及合理的控制将普通颜料粒子纳米化或通过纳米材料与普通颜料适当复合达到水性化和浆料化, 使其具有量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等纳米粒子的特殊效应。

1、全纳米颜料浆是采用纳米颜料(如纳米氧化钛、纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米二氧化硅)去离子水、特种润湿分散剂、其他功能添加剂和特殊工艺流程加工而成的流体, 色浆中纳米颜料多数以稳定的单分散状态存在。在涂料中使用时, 纳米粒子可均匀分散在涂料中, 可以充分发挥纳米粒子的效率, 比直接使用纳米颜料效果有明显改善。主要是用于改善水涂料的颜色色光、强度、抗紫外、抗菌、疏水性及罐内稳定性等方面。

2、纳米复合颜料浆是通过添加多种功能助剂将普通有机颜料与纳米填料(纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米二氧化硅)通过一定比例混合有机分散在水相中, 形成稳定的流体。采用纳米

填料对有机颜料粒子进行保护, 可以有效改善有机颜料的抗紫外能力, 同时还可增强水性色浆的遮盖力与抗菌效果。复合过程中, 具有纳米粒子效应的填料有效附在有机颜料粒子表面(周围), 从而使绝大多数颜料分散体获得纳米粒子特性。

纳米色浆制备技术关键：1、润湿与分散，纳米色浆中颜填料粒子由于具有极其微小的粒径, 有相当高的表面活性, 非常容易团聚。如何将其有效的润湿与分散, 是纳米色浆必须解决的关键问题。纳米颜料粒子的表面处理、添加方式等, 直接影响到纳米色浆的分散状态。而根据纳米颜料表面所带电荷的不同加入不同的表面活性剂，调节涂料体系的pH值使之与纳米颗粒表的Zeta电位相匹配,可有效提高纳米颗粒分散稳定性。2、研磨工艺，使用强的剪切力使纳米颜料、填料在水性体系中有效的分散, 主要包括高速搅拌、球磨分散、砂磨分散等。尤其是研磨设备, 通常情况下制备纳米色浆都采用气流粉碎(超声波粉碎), 可以使团聚的颜料粒子变小, 从而使得色浆获得纳米粒子效应。

水性汽车涂料：汽车涂料是发展最快的涂料品种，用量仅次于建筑涂料，列居第二，也是性能要求最高的涂料品种，其中尤以轿车涂装要求最高。因此，轿车涂装材料往往代表了当代涂料工业的最高水平和发展情况。汽车涂料主要包括底漆、中涂、面漆，其中面漆又分为本色漆和金属闪光涂层，一般金属闪光涂层由金属闪光底色漆与透明罩光清漆组成，采用二涂一烘方式施工。由于水的表面张力大，蒸发速度慢，使得水性涂料在涂装过程中对环境温湿度变化比较敏感，容易产生漆膜缺陷如气泡、缩边、流挂等，所以水性汽车涂料的应用总是滞后于溶剂型涂料。水性底色漆主要采用水性丙烯酸氨基和水性聚氨酯两种体系，该类树脂本身具有一定假塑形，使片状颜料良好取向，产生随角异色的闪光效果。水性中涂可增加底漆与面漆的附着力，提高面漆的鲜映性及丰满度，使整车装饰效果更佳。目前主要采用柔韧性好的水性聚酯树脂为主要成膜基料，配以氨基树脂或封闭型聚氨酯树脂固化剂。水性金属闪光漆的发展趋势是要求高光泽、高鲜映性、高耐候性、耐划伤性及耐酸雨性。由于水性金属闪光漆特殊的流变性，更有利于片状颜料良好取向，可获得优异的金属闪光效果。水性罩光清漆正在研究完善,工业化应用较少。

水性木器涂料：木器涂料是涂料工业的重要组成部分，是指用于实木板、木纹面板、胶木板、纤维板等原材料制备的器材上的涂料，主要适用于家具、地板、文体用品、乐器及建筑装修材料等。目前，高性能和低VOCs含量相结合的水性聚氨酯涂料，由于聚氨酯分子具有裁剪性，结合新的合成和交联技术，可以有效控制涂料的组成和结构，从而使其具有良好的低温成膜性、耐高温回黏性、高强度、耐磨性、环保性等，因此成为发展最快的涂料品种之一。