水性涂料

（时间:2009-9-13 16:51:50）

涂料相对于溶剂性涂料，具有以下特点：

以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性溶剂（占涂料）在10％～15％之间，而现在的阴极电泳涂料已降至1.2％以下，对降低污染节省资源效果显著。

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

涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。

电泳涂膜均匀、平整。展平性好；内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防护性；电泳涂膜有最好的耐腐蚀性，厚膜阴极电耐盐雾性最高可达1200h。

涂料存在的问题

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;

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。要求输送管道形状良好，陷。

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，涂膜产生麻采用不锈钢管。

烘烤型水性涂料对施工环境条件（温度、湿度）要求较严格，增加了调温调湿设备的投入，同时也增大了能耗。

水的蒸发潜热大，烘烤能量消耗大。阴极电泳涂料需在180℃烘烤；而乳胶涂料完全干透的时间则很长。

沸点高的有机助溶剂等在烘烤时产生很多油烟，凝结后滴于涂膜表面影响外观。

水性涂料存在耐水性差的问题，使涂料和槽液的稳定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介质一般都在微碱性（PH7.5～pH8.5），树脂中的酯键易水解链降解，影响涂料和槽液稳定性，及涂膜的性能。

水性涂料虽然存在诸多问题，但通过配方及涂装工艺和设备等几方面技术的不断提高，有些问题在工艺上得到防止，有些通过配方本身得到改善和提高。

水性工业涂料助剂的应用与展望

（时间:2009-9-20 18:32:19）

年的水性工业涂料市场依然是比较坚挺的概念股，与之相应的助剂产品也逐渐日益增多，但除了大部分产品应用在乳胶漆等民用市场之外，真正可以应用工业涂料市场的助剂品种并不多见。但鉴于这些助剂对整个水性涂料配方的重要性，本文试图从应用的角度，分析一下这几类助剂的应用及发展方向。

1．润湿剂

相对于溶剂型涂料，润湿剂对水性工业涂料的重要性是不言而喻的。除了配方中其他组分对润湿方面的贡献，使用必要的润湿剂是行之有效的方法。为溶剂的因素，目前市场上大体可分为两种，一种为非离子型的高分子烷基醚、烷基醇或烷基酯，这类产品价格比较便宜，但添加量比较大，且对其他组有相对较大的影响，所以只在一些低端市场上有所应用。

另一种为聚醚改性的甲基聚硅氧烷，对底材的润湿非常有效。这类产品能够快速地降低水性涂料的表面张力，有效改善临界底材及被污染底材的润湿较低的添加量下有极优良的功效。这方面比较有代表性的产品如：BAYER集团BORCHERS公司Baysilone-Paint Additive3739,Degussa集团TEGO公司TEGO 等。

当然，抛开价格的因素，Air products公司的Surfynol 2502也是一款非常出色的产品。它基于Gemini专利表面活性剂技术，属于乙氧基化/丙氧基表面活性剂。由于分子内部含有两个亲水基及至少两个疏水基，它具有更强的表面活性，效率高，用途多。除了提供极低的表面张力，Surfynol 2502同优异的去泡沫稳定性能。

对于水性工业涂料使用的润湿剂，国内一般只能量产非离子型的高分子烷基醚、烷基醇或烷基酯，且产品质量参差不齐。作为长远的行业配套，加强

氟改性的润湿剂的开发及其他专利表面活性剂的应用，将是今后几年助剂行业的目标之一。

2．消泡剂

在水性工业涂料的施工中，经常会发生‘爆泡’的漆膜弊病。水性工业涂料的泡沫问题比较复杂，除了配方组分中基料本身的起泡倾向，各类添加剂用量及相容性都对泡沫的产生及稳定有相当的作用。所以消泡剂的选择，对于水性工业涂料的表面性能是起着很重要的作用的。

早期的水性工业涂料消泡剂一般选择低级醇、酯和矿物油改性的表面活性剂，如椰子醇、环己醇、磷酸三丁酯、亚麻油、石蜡油、脂肪酸等等；这些消性较差，属于‘破泡’能力较强但‘抑泡’能力较差的品种，在一些经过高剪切力分散的场合，这类消泡剂就受到了很大的局限。

当低分子量的聚醚被尝试用作水性工业涂料的消泡剂时，新的开发思路出现了。通过对各种聚醚的亲水/疏水的调节，可以制造出不同相容性和消泡品。国内已经有相关的产品问世，大体结构属于聚乙烯基异丁基醚（PIBV），对于一般的应用基本上能达到消泡的目的。这类产品主要是通过不断地试验量的数据，才能研发出真正适合市场需求的消泡剂。

在早期水性涂料消泡剂的研发中，将聚二甲基硅烷经过乳化处理而得到乳液型聚硅氧烷消泡剂。

消泡剂相容性较好，在水相中易分散，消泡能力强且用量较小；但经过长期的使用发现，还是会有重涂性及对表面控制的影响。比较有效的解决方案是在甲基链端用聚醚置换改性，可以得到各方面性能比较平衡的产品。

水性工业涂料使用的消泡剂的选择，需要结合实际的树脂体系、配方的设计思路、其他添加剂的品种及用量、施工方法及条件等等各方面去考虑。则是使用消泡能力强，相容性好，不影响分散性，保持持久消泡能力的产品。而将来水性消泡剂将朝着性能复合化的方向发展，在提供消泡性能的同时，性能的改善，从而降低配方的综合成本。

3．表面控制剂

水性工业涂料的表面控制剂包含了对表面平滑性、抗粘连性、抗划伤性、防水性、防流挂性、光泽选择性等。这些表面控制剂通常能降低水性涂料与面张力，提高润湿性能；调整水性涂料的干燥速率，改善流动性，提高平滑度；可在漆膜表面形成单分子层，降低表面张力，减少表面张力梯度差，从而控制的目的。

与溶剂型涂料大体相同，水性涂料用的表面控制剂也可按品种分为几类；比较通用的有聚丙烯酸酯类，其分子量较低，可以比较快速地迁移到涂层表分子层，均匀表面张力，从而达到表面控制的目的；这类表面控制剂没有重涂性的问题，不过相容性较差，并不适用很多涂料体系。而聚醚或聚酯改性的始终是最为广泛使用的表面控制剂；这类表面控制剂对水性涂料的缩孔、挂边、鱼眼、旋涡等弊病改善明显，只要选择得当，不会出现相容性的问题，对；没有其他副效应；对光泽及鲜艳度有明显提高。这类产品能够快速地降低水性涂料的表面张力，在比较低的添加量下有极优良的功效。这类表面控制剂表性的产品如：BAYER集团BORCHERS公司Baysilone-Paint Additive OL 17（聚醚改性）、Baysilone-Paint Additive PL（聚酯改性）；WORLEE公司Worle 、Degussa集团TEGO公司TEGO-Glide 482等等。

当然，氟改性的聚丙烯酸酯类、全氟素表面活性剂等表面控制剂的开发使用也正方兴未艾。只是因为市场因素，现在还没有大量的生产应用。国内市以聚丙烯酸酯类的表面控制剂为主，但随着有机硅技术的日益提高，各类复合有机硅类的表面控制剂未来将占据绝大部分的应用领域。

水性工业涂料市场的助剂品种逐渐日益增多，市场始终主导着助剂的研发方向。如何开发真正适合行业行情的助剂产品，将是摆在所有涂料人面前的。