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水性涂料的主要优点?水性涂料存在的一些缺点

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查看42 | 回复0 | 2025-2-7 09:21:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
近几年来,我国涂料工业水性化的进程十分迅猛,取得良好业绩。其中尤以建筑涂料最为突出。目前我国建筑涂料的水性化比例约占75%,与国际基本同步。工业涂料中,水性涂料的比例也在逐步上升,目前主要集中在皮革漆、木器漆、地坪漆、装修漆等领域,在金属防护、塑胶、机车等领域的应用也在逐步推广。​《涂料行业科技中长期发展规划》中提出:未来10年中,我国将大幅削减传统溶剂型涂料在工业涂料中的比例,使其所占份额由目前的50%锐减至5%。用10~15年时间,对传统涂料产业实行新技术嫁接与改造,最终将传统溶剂型涂料市场份额缩减至1%以下。当然,这主要取决于水性涂料的优点。

(1)环境友好
水性涂料从原料来源到生产及使用的全生命周期,均有利于环境的健康发展。它不仅在生产过程中将易挥发的有机溶剂替代,而且使用时涂装工具可用水清洗,也减少了清洗溶剂的消耗。有机溶剂的生产需要消耗化工原料,在资源紧缺的现阶段是对资源的一大挑战,水性涂料的出现解决了这一问题。同时,溶剂的削减,大大减少了生产及使用过程VOC的排放,为改善周边大气环境作出了积极的贡献。例如“溶剂型中涂+溶剂型色漆+单组分罩光清漆”工艺体系的VOC排放量为120g/m3,而“水性中涂+水性色漆+水性罩光清漆”工艺体系的VOC排放量仅为28g/m3。

(2)安全性提高
以溶剂中最常见的甲苯和二甲苯为例:甲苯的闪点为4 ℃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为1.2%~7.0%(体积分数)​;二甲苯闪点为29 ℃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为1%~7%(体积分数)​,两者均为易燃物质。因此,溶剂型涂料的易燃易爆原料在储存和使用过程中,具有发生火灾爆炸事故的风险。而水性涂料的生产和使用,减少了对易燃易爆原材料的需求,极大地降低了风险。

(3)降低成本
一是原料成本。随着人们对资源能源的需求日益增大,在世界范围内出现资源能源短缺的问题,导致石油乃至下游产品价格持续上涨,作为下游产品的有机溶剂也不例外。在资源价格的压力下,以水作为稀释剂的价格优势逐渐显现。二是环境成本。传统的溶剂型涂料涂装过程中产生大量的有机废气,为了达到排放要求,企业需要配置尾气处理设施及相关的配套设施,并负担日常运行及维护费用。水性涂料的有机废气排放很少,为企业减轻了负担。三是安全成本。水性涂料以水作为稀释剂,使之成为更为安全的涂料,从生产到运输再到应用中的火灾隐患较传统溶剂型涂料大幅降低。对于管理者来说,安全方面的投入成本也将相应地降低。

(4)施工条件及外观性能
水性涂料由于透气性比较好,基层内部的水蒸气可以向外扩散,不容易起泡,因此在对基层的要求上,水性涂料施工的基层含水率应小于10%,溶剂型涂料施工的基层含水率应小于8%。水性涂料对材质表面适应性好,涂层附着力强,在潮湿环境中可直接涂覆施工。通常,溶剂型涂料的涂着固体质量分数高达60%~70%,而水性涂料的涂着固体质量分数仅为20%~30%,由此可见,水性涂料的平滑性相对较好。

但水性涂料也存在一些缺点:
①水性涂料对施工过程及材质表面的清洁度要求高,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。故要求输送管道形状良好,管壁无缺陷。
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,导致金属溶解,使分散微粒析出,涂膜产生麻点,故也需采用不锈钢管。
④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。
⑤水性涂料水的蒸发潜热大,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。
⑥水性涂料沸点高,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。⑦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呈微碱性(pH值为7.5~8.5)​,树脂中的酯键易水解而使分子链降解,影响涂料和槽液稳定性及涂膜的性能。
⑦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呈微碱性(pH值为7.5~8.5)​,树脂中的酯键易水解而使分子链降解,影响涂料和槽液稳定性及涂膜的性能。
⑧对于敏感的材料(如纸张)​,水性涂料不易涂装或涂装后易产生缺陷。
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