近年來，隨著國民經濟的迅速增長，人民生活水平不斷提高，我國涂料的產銷量正以較快的速度增長，但是相比發達國家，我國涂料產品的消費結構還不是很合理，高污染的涂料產品仍占據較大的市場份額，對環境和施工人員健康帶來較為嚴重的危害。隨著人們環保意識的增強，環保法規的日趨完善，目前世界各國都鼓勵和推廣使用綠色環保、節能節材的涂料新產品。低污染的水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料以及光固化涂料已成為涂料技術的發展方向。其中水性涂料有利于合理利用資源、防止環境污染、保護人體健康，且不含或少含VOC（揮發性有機化合物）及有害空氣污染物（HAP），已成為研發熱點、推廣應用的亮點及增長點。

    相比于其他低污染涂料，水性涂料因具有可實現技術途徑多、應用面廣、安全、施工相對簡單等特點而成為首選品種，更受廣大涂料科技人員的關注和涂料用戶的青睞，近年來在我國已得到了一定的發展，并且受到了前所未有的重視。但是水性涂料除在建筑涂料領域得到普遍應用外，在其他領域，特別是工業涂裝領域，占據份額仍較小。因此，提高涂料特別是工業涂料的水性化比例，減少涂料對環境的污染和施工人員的身體危害，已成為我國涂料行業共同面臨的課題。

    1 水性涂料的分類和特點

    按分散形態區分，水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料和水分散性涂料（乳膠涂料）3 種。它們的分散機理不同，產品的性能也有較大的差異，但不管何種類型，它們均以水作為溶劑或分散介質。按成膜物質區分，水性涂料可分為水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性環氧涂料等，近年來，水性涂料產品的成膜物質有向混合改性方向發展的趨勢，我國研發的主要水性成膜物見表1。

    水性涂料的最大特點是以水代替有機溶劑作為溶劑或分散介質，節約了大量的有機材料（石油類）資源，大大減少了涂料中有機溶劑揮發對大氣的污染和施工過程中的火災危險。此外，水性涂料在涂裝金屬材料時，工件經除油除銹、磷化工序后，無需完全干燥，即可涂裝施工，節省了涂裝時間和能源消耗。電泳涂料在狹縫、管孔、焊接邊等部位，都能均勻上漆，且在棱角、邊緣部位涂膜厚度基本一致，與溶劑型涂料相比有較大的優勢。

    2 水性涂料的應用情況

    2.1 水性建筑涂料

    按涂裝部位不同，可分為外墻涂料、內墻涂料、地坪涂料及屋面涂料。外墻涂料除要求高附著力外，還要求其自身具有優異的耐候性、耐酸堿性、耐凍融穩定性和抗紫外線照射等特性。內墻涂料除了裝飾作用外，還應具有優異的耐水洗性、耐刮擦性以及高透氣性。地坪涂料類似水泥基層涂料，要求耐磨、防滑和耐沾污。

    2.2 水性木器涂料

    在我國木器涂料市場中，水性木器涂料已占得一定的市場份額。我國現有的水性木器涂料市場應用領域主要為：出口木制玩具、畫框、工藝品、部分出口家具、成型門、竹器、藤器等。水性木器涂料品種類型主要以丙烯酸乳液型為主，其次為丙烯酸聚氨酯，另有少量的水性純聚氨酯、醇酸和環氧等。隨著人們生活品質的提升和對健康的高度關注，未來的家庭裝飾和家具涂料市場必定是水性木器涂料的天下。

    2.3 水性防腐涂料

    在我國，由于防腐涂料用量大，性能要求不一，目前防腐涂料的水性化研究已成為研發熱點。市場上已有一定量的水性防腐涂料產品在應用，而且應用領域和用量在不斷擴大。應用的水性防腐涂料主要品種有：自干型丙烯酸涂料、水溶性氨基丙烯酸烘漆、環氧改性水性氨基烘漆、自干型水溶性環氧酯漆、雙組分水性環氧- 胺固化涂料體系、電沉積涂料等。

    2.4 水性汽車涂料

    汽車行業是涂料的使用大戶，用量僅次于建筑涂料。汽車涂料也是性能和涂裝技術要求比較高的品種。在我國，轎車的車身底漆基本上采用陰極電泳涂料，已完全實現水性化；轎車金屬零部件由于不外露，也基本上采用電泳涂裝，底面層合一；而一些卡車、客車涂裝質量要求相對較低，只有少量車身底漆采用電泳涂料，相當一部分車身、底盤、車架以及零部件采用水性環氧酯或水性丙烯酸氨基浸漬漆，甚至還有較大部分仍采用溶劑型防銹底漆。目前，在歐美國家，所有的汽車底漆、80% 以上的汽車中涂漆、50% 以上的金屬閃光底色漆已實現水性化，而水性罩光面漆工業化應用較少。而在我國，除車身底漆外，中涂漆和面漆基本上采用溶劑型涂料。

    2.5 水性塑料涂料

    隨著科技的發展，塑料制品已廣泛應用于家電、汽車、建材、辦公設備、電子通訊及醫療器械等行業，是國民經濟和國防建設不可缺少的重要材料。但塑料除本身耐紫外光等性能不理想之外，在加工成型后也常產生各種表面缺陷。因此，塑料表面需用涂料涂裝，達到裝飾效果，提高耐蝕性、耐候性及使用壽命。目前，市場上可用于塑料表面的水性涂料品種與水性木器涂料類似，主要為水溶性涂料和乳膠涂料。按成膜物分類，水性塑料涂料主要有水性丙烯酸、單組分水性聚氨酯、雙組分水性聚氨酯涂料等。雙組分水性聚氨酯涂料相對于其他水性涂料，性能優異，附著力好，可滿足大多數塑料品種對涂層性能的要求，今后它將是水性塑料涂料的主要品種之一。

    3 水性涂料應用中的一些問題

    雖然目前水性涂料得到越來越廣泛的應用，但仍有一些問題有待優化和解決，如成膜時間長，對環境溫度、濕度敏感，固含量相對傳統溶劑型涂料而言較低，水乳化和水分散體涂料長時間貯存困難等。由于水的表面張力較高，水性涂料的施工方式有別于溶劑型涂料，對基材表面清潔度、施工環境的溫濕度要求較高，需要通過配方的技術改進和施工工藝的調整來協同解決。

    水性涂料還需解決涂膜親水性和耐水性之間的矛盾。水性涂料的成膜物中含有大量的親水基團和親水物質，如果不進行轉化或處理，勢必會影響涂層的耐水性，其耐水性弱于溶劑型涂料，這也是水性涂料在使用上受到制約的主要因素。

    大多數水性樹脂是以水乳化型或水分散型的形式存在，成膜后涂膜的光澤和豐滿度不如溶劑型涂料，這使大多數水性涂料無法應用于要求高光澤涂層的領域。

    此外，現在某些水性涂料中仍需加入一些水溶性的助溶劑和助劑，其中有些溶劑或助劑與溶劑型涂料所用的溶劑相比，盡管用量小，但毒性更大，對身體危害更大。因此，環保、健康和安全仍是今后水性涂料研發、生產及發展過程中應注意的問題。

    結語

    水性涂料用成膜物及助劑的研發，使水性涂料開發應用得到了快速發展。選擇并鎖定水性涂料支柱品種及重點應用領域，采用有利對策及有效規劃，引導水性涂料整體水平向著更新、更高的目標邁進，利用創新思維、開發高端產品、提升市場競爭力，推動水性涂料健康順暢、快速有序地發展。

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責任編輯：殷鵬飛

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