傳統的工業涂料含有大量的有機溶劑，溶劑在施工和干燥的過程中大都揮發出來，這不僅嚴重污染了環境和危害了人類健康，同時還對資源造成浪費。據資料顯示，鋼鐵制品及其設施在涂裝過程中揮發掉的VOC總量約占全球VOC總量的20%～25%，已經成為大氣的主要污染源之一。 所以，以水性涂料替代溶劑型涂料應用于工業防腐涂裝，對我國構建和諧社會和實現經濟的可 持續發展有著非常重要的現實意義。

水(shui)(shui)性(xing)涂(tu)(tu)料是(shi)用(yong)水(shui)(shui)作(zuo)(zuo)溶劑(ji)或者作(zuo)(zuo)分散介質(zhi)的涂(tu)(tu)料。它(ta)具有(you)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，資(zi)源豐富等特點，可以大大減少涂(tu)(tu)料中有(you)機溶劑(ji)揮發(fa)對大氣造(zao)成的污(wu)染，并且以水(shui)(shui)作(zuo)(zuo)為溶劑(ji)，可提高(gao)涂(tu)(tu)料在儲存、運輸和(he)施工過程中的安全性(xing)。目前(qian)，水(shui)(shui)性(xing)防腐(fu)涂(tu)(tu)料已(yi)經成功應用(yong)于建(jian)筑裝飾、汽車制造(zao)、船舶和(he)集裝箱制造(zao)、鐵路機車、航(hang)空航(hang)天、交通橋梁及木器涂(tu)(tu)裝等。水(shui)(shui)性(xing)防腐(fu)涂(tu)(tu)料主要包括水(shui)(shui)性(xing)無(wu)機富鋅涂(tu)(tu)料、水(shui)(shui)性(xing)環(huan)氧涂(tu)(tu)料、水(shui)(shui)性(xing)丙(bing)烯(xi)酸(suan)涂(tu)(tu)料和(he)水(shui)(shui)性(xing)聚氨酯涂(tu)(tu)料四大類。

水性無機富鋅(xin)涂料

水(shui)性(xing)無(wu)機(ji)富鋅(xin)涂(tu)料一般(ban)分為(wei)(wei)自固化無(wu)機(ji)富鋅(xin)和(he)后固化無(wu)機(ji)富鋅(xin)兩類。目前(qian)市場上(shang)廣泛使用的是(shi)水(shui)性(xing)自固化無(wu)機(ji)富鋅(xin)涂(tu)料。水(shui)性(xing)無(wu)機(ji)富鋅(xin)涂(tu)料主要以無(wu)機(ji)硅酸鹽水(shui)溶液為(wei)(wei)基料，以鋅(xin)粉(fen)為(wei)(wei)防腐(fu)顏料，為(wei)(wei)改進水(shui)性(xing)無(wu)機(ji)富鋅(xin)涂(tu)料的施工(gong)成膜性(xing)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)，需適當加(jia)入相應助劑(ji)，如流平劑(ji)、緩蝕(shi)劑(ji)等(deng)。

水(shui)性(xing)無機(ji)富鋅(xin)防腐涂料(liao)主要有以下(xia)特點：

(1)干燥速度快，在20℃和75%的相(xiang)對濕度下(xia)，約1h達(da)指(zhi)觸干。

(2)涂層具有良(liang)好的導靜(jing)電(dian)性和(he)優(you)良(liang)的焊接性能。

(3)優異的抗(kang)腐蝕性(xing)，長期抵抗(kang)pH為5.5～10.5范圍(wei)內(nei)的化學(xue)腐蝕；在海洋(yang)大氣環境條件下，水(shui)性(xing)無機富鋅涂(tu)料的使用年限可(ke)達25a。

(4)可長(chang)期耐400℃高(gao)溫。

(5)清(qing)潔(jie)環保，以水為(wei)稀釋劑和清(qing)洗劑，揮發性(xing)有機(ji)物(wu)低(di)，對環境友好。

(6)水(shui)性無(wu)機富鋅涂料也(ye)其不足之處，主(zhu)要表現(xian)在干膜中含有大量(liang)鋅粉，造成了涂層(ceng)的(de)多孔(kong)性；對基材的(de)處理要求較(jiao)高(gao)且漆膜較(jiao)脆(cui)；施(shi)工與固化受環境溫度(du)、濕度(du)影響較(jiao)大。

水性無機富鋅涂料適用于海洋(yang)大氣、高溫等各種環境下(xia)的(de)鋼結構如海洋(yang)平臺、船舶、集裝箱、大型鋼鐵構件、輸油(you)管線、各種化學貯槽(cao)內襯的(de)長效防腐。

水(shui)性環氧涂料

水(shui)性環(huan)氧(yang)涂料主要是水(shui)分散型(xing)環(huan)氧(yang)涂料，由疏水(shui)性的環(huan)氧(yang)樹(shu)脂和親水(shui)性的固化(hua)劑兩個組分構成(cheng)。

成(cheng)膜的(de)過(guo)程分(fen)為兩個(ge)階段：一是(shi)水(shui)的(de)揮發，達到(dao)表(biao)干；二(er)是(shi)環氧(yang)樹脂與(yu)固化(hua)劑的(de)聚合交聯(lian)過(guo)程。水(shui)性(xing)環氧(yang)涂料本(ben)身含有水(shui)分(fen)，可與(yu)潮濕底(di)材表(biao)面的(de)水(shui)分(fen)共同成(cheng)為水(shui)性(xing)環氧(yang)涂料的(de)組成(cheng)部分(fen)。

水性環氧涂料體系具有如下特點：

(1)在鋼材(cai)、混凝土、鋁材(cai)等基材(cai)的(de)表面具(ju)(ju)有出(chu)色(se)的(de)附(fu)著力，涂膜(mo)具(ju)(ju)有硬度高、耐磨性(xing)(xing)好、耐腐蝕性(xing)(xing)和優(you)異的(de)耐化學藥(yao)品性(xing)(xing)等特點。

(2)揮發性有機(ji)物含量低，不會造成空氣污染，其以水作為分散介質，價格(ge)低廉、無(wu)氣味、不燃、儲(chu)存、運(yun)輸和使用過程中安全性大大提高。

(3)快干(gan)(gan)，在20℃和75%相對(dui)濕度下，一般2h就可達指觸(chu)干(gan)(gan)，最低固化溫(wen)度為15℃。

(4)但其耐化學品性能仍(reng)較溶液(ye)劑(ji)型(xing)環氧涂(tu)料略差(cha)，使(shi)用壽命(ming)也要(yao)比一般溶劑(ji)型(xing)環氧涂(tu)料短。

現已商品化的水性(xing)環氧(yang)防(fang)腐涂料主要有(you)：水性(xing)環氧(yang)鐵紅底漆(qi)、水性(xing)環氧(yang)磷酸鋅底漆(qi)、水性(xing)環氧(yang)富鋅底漆(qi)和(he)水性(xing)環氧(yang)云鐵中間漆(qi)。

水(shui)性丙烯酸涂(tu)料

水(shui)(shui)(shui)性(xing)丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)涂(tu)料是(shi)指主要以(yi)丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)共(gong)聚(ju)物(wu)為(wei)基(ji)料，用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)作(zuo)分(fen)散劑(ji)，再加(jia)(jia)顏填料、助劑(ji)等配制成，丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)共(gong)聚(ju)物(wu)由甲基(ji)丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)甲酯(zhi)(zhi)、丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)丁酯(zhi)(zhi)和丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)合成，它根據(ju)樹脂在水(shui)(shui)(shui)中狀態(tai)分(fen)為(wei)水(shui)(shui)(shui)乳性(xing)、水(shui)(shui)(shui)溶膠和水(shui)(shui)(shui)溶性(xing)丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)涂(tu)料。由于丙(bing)(bing)烯(xi)酸(suan)(suan)聚(ju)合物(wu)水(shui)(shui)(shui)分(fen)散體(ti)的(de)相對(dui)分(fen)子質量(liang)比溶劑(ji)型聚(ju)合物(wu)的(de)相對(dui)分(fen)子質量(liang)大，所以(yi)在干燥后可(ke)(ke)獲(huo)得更加(jia)(jia)堅硬的(de)漆(qi)膜。這種樹脂呈長鏈的(de)三(san)維網狀形態(tai)，通過選擇不同(tong)(tong)的(de)單(dan)體(ti)和單(dan)體(ti)比例，可(ke)(ke)滿足不同(tong)(tong)的(de)使用(yong)(yong)要求(qiu)。

水(shui)性(xing)丙烯酸防腐(fu)涂料體系具有如下特點：

(1)水性丙烯酸面漆具(ju)有很好(hao)的耐候性能(neng)、耐紫外(wai)線、耐水、不泛黃。在45min后(hou)可達硬干，2h后(hou)即能(neng)重涂，能(neng)在低至(zhi)5℃時使(shi)用。

(2)水性丙烯(xi)酸面漆(qi)可與水性環氧(yang)或丙烯(xi)酸底漆(qi)、中涂漆(qi)相配套(tao)，也可用于溶劑(ji)型涂層上(shang)面，形成復合型涂料體系(xi)。

(3)防腐蝕性(xing)優(you)良，保(bao)光保(bao)色性(xing)優(you)良，以水為稀釋劑和(he)清(qing)洗劑，不燃且安全。

(4)水性丙烯(xi)酸樹脂涂料同(tong)時也(ye)存在硬度大、耐溶劑性能差(cha)等(deng)問題(ti)。

水性(xing)(xing)丙烯酸(suan)防腐涂(tu)料(liao)能制成(cheng)有(you)光(guang)和(he)半光(guang)型，可作(zuo)為底(di)漆(qi)、面漆(qi)和(he)用于混凝土表面的封閉(bi)漆(qi)。可在鋼材(cai)、混凝土等(deng)基(ji)材(cai)表面施(shi)工，涂(tu)層具(ju)有(you)良好的附(fu)著力、耐候性(xing)(xing)、耐低溫性(xing)(xing)、保(bao)光(guang)保(bao)色等(deng)特點。水性(xing)(xing)丙烯酸(suan)樹脂涂(tu)料(liao)用途廣泛，可用于建筑業(ye)、汽車等(deng)多種領域，已成(cheng)為防腐涂(tu)料(liao)中的一大體(ti)系。

水性聚(ju)氨酯(zhi)涂(tu)料

水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹脂為基料，用水、顏料、助劑等配制而成。水性聚氨酯樹脂按粒徑和外觀分可分為聚氨酯水溶液(粒徑<0.001μm，外觀透明)、聚氨酯水分散體(粒徑：0.001-0.1μm，外觀半透明)、聚氨酯乳液(粒徑>0.1μm，外觀白濁)水溶型三種。

根據合(he)成(cheng)(cheng)單體不(bu)同水性(xing)聚(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)可(ke)分(fen)(fen)為聚(ju)(ju)(ju)醚型、聚(ju)(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)型和聚(ju)(ju)(ju)醚、聚(ju)(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)混合(he)型。依照選用的(de)(de)(de)二(er)(er)異氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)同，水性(xing)聚(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為芳香族和脂肪(fang)族，或具體分(fen)(fen)為TDI 型、HDI型、MDI型等(deng)等(deng)。水性(xing)聚(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)整個合(he)成(cheng)(cheng)過程(cheng)可(ke)分(fen)(fen)為兩個階段。第一階段為預逐(zhu)步聚(ju)(ju)(ju)合(he)，即由低(di)聚(ju)(ju)(ju)物二(er)(er)醇、擴鏈劑、水性(xing)單體、二(er)(er)異氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)通過溶(rong)液逐(zhu)步聚(ju)(ju)(ju)合(he)生成(cheng)(cheng)相對分(fen)(fen)子質量為1000量級的(de)(de)(de)水性(xing)聚(ju)(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)預聚(ju)(ju)(ju)體；第二(er)(er)階段為中和后預聚(ju)(ju)(ju)體在水中的(de)(de)(de)分(fen)(fen)散。

水性聚氨酯(zhi)防腐涂料具(ju)有(you)以下(xia)特(te)點：

(1)粒徑小于0.1nm，具有較好的(de)分散穩定性。

(2)生產成本(ben)低、安全不(bu)燃燒(shao)、不(bu)污(wu)染環境、不(bu)易損傷被(bei)涂飾表(biao)面、易操作和改性。

(3)對木(mu)材、纖維板(ban)、塑料薄(bo)膜、金屬、玻璃和皮革等均有良好的粘附性。

(4)水性聚氨酯涂(tu)料(liao)現在(zai)還存在(zai)著成膜(mo)時(shi)間長，涂(tu)料(liao)中存在(zai)親水基團(tuan)引起的漆膜(mo)耐水性差，漆膜(mo)易產生氣泡，原材(cai)料(liao)成本較高(gao)等缺(que)點(dian)。

水(shui)性(xing)聚氨(an)酯防腐涂(tu)料(liao)的(de)(de)應用(yong)主(zhu)要用(yong)做(zuo)防腐面漆，廣泛用(yong)于鐵路機車(che)、橋梁、汽車(che)、木器家具、建(jian)筑裝飾等的(de)(de)涂(tu)裝。隨(sui)著(zhu)環境保(bao)護(hu)、人體健康(kang)和對(dui)涂(tu)料(liao)質(zhi)量要求的(de)(de)不斷提高，綜合(he)運用(yong)多種改性(xing)方(fang)式和開發新的(de)(de)改性(xing)方(fang)法成(cheng)為(wei)水(shui)性(xing)聚氨(an)酯涂(tu)料(liao)研(yan)究的(de)(de)主(zhu)要方(fang)向(xiang)。此外，如何提高水(shui)性(xing)聚氨(an)酯涂(tu)料(liao)的(de)(de)耐水(shui)、抗靜電(dian)和抗菌等性(xing)能也將成(cheng)為(wei)今(jin)后研(yan)究的(de)(de)新方(fang)向(xiang)。

發展水性涂料不僅可以緩解對(dui)石(shi)油(you)資源(yuan)的(de)(de)消耗，而且可以大幅(fu)度的(de)(de)降低VOC的(de)(de)排放(fang)量，這(zhe)在環境日益惡(e)化和石(shi)油(you)資源(yuan)日趨緊的(de)(de)今天具有非常重(zhong)要的(de)(de)經(jing)濟和社會意義。