水性塗料的優缺點及其特性分析

一、水性塗料的優點

水性塗料以水作溶劑，節省大量資源；水性塗料消除了施工時火災危險降低了對大氣汙染；水性塗料僅採用少量低毒性醇醚類有機溶劑，改善了作業環境條件。一般的水性塗料有機溶劑（佔塗料）在10％～15％之間，而現在的陰極電泳塗料已降至1。2％以下，對降低汙染節省資源效果顯著。

水性塗料在溼表面和潮溼環境中可以直接塗覆施工；水性塗料對材質表面適應性好，塗層附著力強。水性塗料塗裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。水性塗料電泳塗膜均勻、平整、展平性好；內腔、焊縫、稜角、稜邊部位都能塗上一定厚度的塗膜，有很好的防護性；電泳塗膜有最好的耐腐蝕性，厚膜陰極電泳塗層的耐鹽霧性最高可達1200h。

二、水性塗料的缺點

水性塗料對施工過程中及材質表面清潔度要求高，因水的表面張力大，汙物易使塗膜產生縮孔。水性塗料對抗強機械作用力的分散穩定性差，輸送管道內的流速急劇變化時，分散微粒被壓縮成固態微粒，使塗膜產生麻點。要求輸送管道形狀良好，管壁無缺陷。

水性塗料對塗裝裝置腐蝕性大，需採用防腐蝕襯裡或不鏽鋼材料，裝置造價高。水性塗料對輸送管道的腐蝕，金屬溶解，使分散微粒析出，塗膜產生麻點，也需採用不鏽鋼管。

烘烤型水性塗料對施工環境條件（溫度、溼度）要求較嚴格，增加了調溫調溼裝置的投入，同時也增大了能耗。

水性塗料水的蒸發潛熱大，烘烤能量消耗大。陰極電泳塗料需在180℃烘烤；而乳膠塗料完全乾透的時間則很長。

水性塗料沸點高的有機助溶劑等在烘烤時產生很多油煙，凝結後滴於塗膜表面影響外觀。

水性塗料存在耐水性差的問題，使塗料和槽液的穩定性差，塗膜的耐水性差。水性塗料的介質一般都在微鹼性（ph7。5～ph8。5），樹脂中的酯鍵易水解而使分子鏈降解，影響塗料和槽液穩定性，及塗膜的效能。

水性塗料雖然存在諸多問題，但透過配方及塗裝工藝和裝置等幾方面技術的不斷提高，有些問題在工藝上得到防止，有些透過配方本身得到改善和提高。

三、水性塗料的分類

水性塗料的應用範圍涉及國民經濟建設的各個領域，下面對幾種主要水性塗料的應用作一簡單介紹。

1、水性建築塗料

目前普遍使用的建築外牆塗料以苯丙乳液為主。還有丙烯酸改性環氧、丙烯酸矽溶膠複合塗料，矽酸鹽溶膠無機塗料。日本大量使用丙烯酸系彈性塗料，由橡膠狀彈性丙烯酸乳液配劑，塗膜延伸率300%~700%，通常採用丙烯酸聚氨酷塗料作罩面層。法國生產一種丙烯酸外牆抗裂紫外光固化彈性塗料，其伸長率在低溫一40℃仍達到300%，也適用於舊牆維修，20年不裂開。在建築防水塗料方面，現大力開發丙烯酸系和聚氨酷防水塗料。

建築內牆塗料以聚醋酸乙烯系乳膠漆為主。有機乳膠塗料耐候性不甚理想。為此，出現了有機無機複合塗料，試圖用無機塗料改善乳膠漆的耐候性。日本採用了既能與有機粒子反應又能與無機聚合物交聯的交聯劑，使有機無機複合塗料取得了優異效能。多彩塗料在內牆裝修中佔有一定的地位。

2、水性汽車塗料

汽車塗料是發展最快的塗料品種，用量僅次於建築塗料。汽車塗料是效能要求最高的塗料品種。有三個重要指標：漆膜外觀，耐火性和漆膜缺陷。國內汽車防鏽底塗層絕大部分使用水性電泳漆。中間塗層利用水性漆，重點發展水性聚氨醋。水性面漆仍以溶劑為主。汽車閃光塗料具有光澤高，色彩豔麗和閃光效應等特點。閃光塗料的發展方向也是水性化。1985年BASF公司開發了“二塗二烘”的水性金屬閃光塗料已用於大型車輛的塗裝。1989年底，加拿大的卡車裝配廠開始使用水性閃光塗料，已塗裝了一百多萬輛。

美國、加拿大、日本、南韓其它國家水性汽車塗料樹脂主要包括水性丙烯酸、水性聚醋、水性醇酸和水性環氧樹脂，正大力發展水性聚氨酷。日本專刊報導了一種能耐寒、耐石擊的接枝聚丙烯酸乳液用作汽車塗料。

3、水性金屬防腐塗料

目前，溶劑型金屬防腐塗料仍佔重要地位。基於環境保護的要求，水性金屬防腐塗料發展非常迅速。金屬防腐塗料重點在於解決提高面層塗料的耐火和超厚型塗裝。防腐塗料對成膜物有較高的要求，包括化學穩定性，漆膜結構，柔韌的機械效能等。要求樹脂對金屬腐蝕的相對指數儘可能高。美國防腐塗料用樹脂的比例最高是環氧樹脂，環氧樹脂是最重要的防腐塗料基料，防腐效果最理想。環氧樹脂在防腐塗料中的用量約佔40%。其它樹脂佔60%，包括聚氨醋、無機矽和乙烯樹脂等。環氧樹脂的主要缺點是低溫不固化，不利於低溫施工。聚氨醋樹脂可以低溫固化，效能比較全面，是很有發展前景的防腐塗料樹脂基料。

4、水性木器塗料

木器漆從桐油開始，具有長久歷史。後來發展了樹脂漆。包括聚氨酷漆、硝基漆、酚醛漆和不飽和聚醋漆等。國外水性木器漆研究較早，品種較多。美國威特克公司研製成功一種高固體分水性聚氨醋分散體，用於木質地板，高耐磨，含固40%。德國專利報導一種用於木器的含季銨基團的水溶性聚丙烯酸漆，氨基樹脂固化的丙烯酸樹脂木器用水性塗料。歐洲專利報導了作清漆的聚氨酯改性丙烯酸水性分散體。