傳統的工業(yè)塗料含有大量的有機溶劑，溶劑在施工和幹燥的過程中大都(dōu)揮發出來，這不僅嚴重污染(rǎn)了環境和危害了(le)人類健康，同時還對資源造(zào)成浪費。據資料(liào)顯示，鋼鐵制品及其設施在塗裝過程中揮發掉的(de)VOC總(zǒng)量約占全球VOC總量的20%～25%，已經成爲大氣(qì)的主要污染源之(zhī)一。 所(suǒ)以，以水性(xìng)塗料替代溶劑型塗(tú)料(liào)應用于(yú)工業防腐塗裝，對我國構(gòu)建和諧社會(huì)和(hé)實(shí)現經濟(jì)的可 持續發展有着非常重要的現實意義。

水性塗(tú)料是用水作溶劑或(huò)者作分(fèn)散介質的塗料。它具有(yǒu)無毒，無味，資源(yuán)豐富等特點，可以大大減少塗料中(zhōng)有機溶劑揮發對大氣造成的污染，并且以水作爲溶(róng)劑，可提高塗料在(zài)儲存、運輸和施工過程中的安(ān)全性。目前，水性防腐塗料已經成功應用于建築裝飾(shì)、汽車制(zhì)造、船舶和集裝箱制造、鐵路機車、航空航(háng)天、交通橋梁及木器(qì)塗裝等。水性防腐塗(tú)料主要包(bāo)括水性無機富鋅塗料、水(shuǐ)性環(huán)氧塗料、水性丙烯(xī)酸塗料和水性聚氨酯塗料(liào)四大類。

水性無機富鋅塗(tú)料

水性無機富鋅塗料一般(bān)分爲自固化無機富鋅(xīn)和後固化無機富鋅兩(liǎng)類。目前市場上廣(guǎng)泛使用的是水性自(zì)固化無機富鋅塗料。水性無機富鋅塗料主要以無機矽酸鹽水溶(róng)液爲基料，以鋅粉爲防腐顔料，爲改進水性無機富鋅(xīn)塗料的施工成膜性、耐腐蝕性，需适當加入相應(yīng)助劑，如流平劑、緩蝕劑等。

水性無機富(fù)鋅防腐塗料主要有以下特(tè)點：

(1)幹燥速(sù)度快，在20℃和75%的相對濕(shī)度下，約1h達指觸幹。

(2)塗層具有良好的導靜電性和優(yōu)良的焊接性能。

(3)優異的抗腐蝕性，長(zhǎng)期抵(dǐ)抗pH爲5.5～10.5範圍(wéi)内的(de)化(huà)學腐蝕；在海(hǎi)洋大氣環境條(tiáo)件下，水性無機富(fù)鋅(xīn)塗料(liào)的(de)使用年限可達25a。

(4)可(kě)長期耐400℃高(gāo)溫。

(5)清潔環(huán)保，以水爲稀釋劑和(hé)清洗劑，揮發性有機物(wù)低，對環境(jìng)友(yǒu)好。

(6)水(shuǐ)性無機富鋅塗料也(yě)其不足之處，主要表現在幹膜中含有大量鋅粉，造成了塗層的多孔性(xìng)；對基材的處理要求較高且漆膜較脆；施工與固化(huà)受環境溫度、濕度影響較大。

水性無機富鋅塗(tú)料适用于海洋大氣、高(gāo)溫(wēn)等各種環(huán)境下的(de)鋼結(jié)構如海洋平(píng)台、船舶、集裝箱、大(dà)型鋼鐵構件、輸油管線、各種化學貯槽内襯的長效防腐(fǔ)。

水性環氧塗料

水性環氧塗料主要是水分散型環氧塗料，由疏水性的環氧樹脂和親水性的固化劑兩(liǎng)個組分構成。

成膜的過程分爲兩個階段：一是水的(de)揮發，達到(dào)表幹；二是環氧樹脂(zhī)與固化劑的聚合交(jiāo)聯過程。水性環氧塗料本身含有水分，可與潮濕底(dǐ)材表面(miàn)的水分共同(tóng)成爲(wèi)水性環氧塗料的組成部分。

水性環氧塗料體系(xì)具有(yǒu)如(rú)下特點：

(1)在(zài)鋼材、混凝土、鋁材等基材的表面具有出(chū)色的附着力，塗膜(mó)具有硬度高、耐磨性好、耐腐(fǔ)蝕性和優異的(de)耐化學藥(yào)品性等特點。

(2)揮發性有機物含量低(dī)，不會造成空氣污染，其以(yǐ)水作爲(wèi)分(fèn)散介質，價格低廉(lián)、無(wú)氣味、不燃、儲存(cún)、運輸和使用過程(chéng)中安全性(xìng)大大提高。

(3)快幹，在20℃和75%相對(duì)濕度下，一般2h就可達指觸幹，最低固化溫度爲15℃。

(4)但其耐化學品性能仍(réng)較溶液劑型環氧塗料(liào)略差，使用壽命也要比一般溶劑型環氧塗(tú)料短。

現已(yǐ)商品化的水性(xìng)環氧防腐(fǔ)塗料主要有：水性環氧鐵(tiě)紅底漆、水性環氧磷酸鋅底漆、水性環氧(yǎng)富鋅底漆和水性環氧雲鐵中(zhōng)間漆。

水性丙烯酸塗料

水性丙(bǐng)烯酸塗料是指主要(yào)以(yǐ)丙烯酸共聚物爲(wèi)基料，用水作分散劑(jì)，再加顔填料、助劑等配制成，丙烯酸共聚物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸合成，它根據樹脂在水中狀态分爲水乳性、水溶膠(jiāo)和(hé)水溶性丙烯酸塗料。由(yóu)于丙(bǐng)烯酸聚合(hé)物水分散體的相對分子質量比溶劑型聚合物的(de)相對分子質量(liàng)大，所以在幹燥後可(kě)獲得更加堅硬的漆膜。這種樹脂呈長鏈的三(sān)維網狀形态，通過(guò)選擇不(bú)同的單體和單體比例，可(kě)滿足不同的使用要求。

水性丙烯酸(suān)防腐塗料體系具有如下特點：

(1)水性丙烯酸面漆具有很好的耐候性能、耐紫(zǐ)外線、耐水、不泛(fàn)黃。在45min後可達硬幹，2h後即能(néng)重塗，能在低至(zhì)5℃時使(shǐ)用。

(2)水性丙烯酸(suān)面漆可(kě)與水性環氧或丙烯酸底漆(qī)、中塗漆相配套(tào)，也可用于溶劑型塗層上(shàng)面，形成複合型塗料體系(xì)。

(3)防腐蝕性優良，保光保(bǎo)色性優良，以水爲稀釋劑和清洗(xǐ)劑，不燃且(qiě)安全。

(4)水性(xìng)丙烯酸樹脂塗料同時也存在硬度大、耐溶劑性能差等問題。

水性丙烯酸防腐塗料能制成有光和半光型，可作爲底漆、面漆和用于混凝(níng)土表(biǎo)面的封閉漆。可在鋼材、混凝土(tǔ)等基(jī)材表面施(shī)工，塗層具有良好的附着力、耐(nài)候性、耐低溫性、保光保色等特(tè)點。水性丙烯酸樹脂塗料用途廣泛，可用于建築業、汽(qì)車等多種領域，已成爲防腐塗(tú)料中的一大體系。

水性(xìng)聚氨酯塗料

水(shuǐ)性聚氨酯塗料是以水性聚氨酯樹脂爲基料，用水、顔料、助劑等配制而成。水性聚氨酯樹脂按粒徑和外觀分可分爲聚氨酯水溶液(粒徑(jìng)<0.001μm，外觀透明)、聚氨酯水分散體(粒徑：0.001-0.1μm，外觀半透明(míng))、聚(jù)氨酯乳液(粒徑>0.1μm，外觀白濁)水(shuǐ)溶型三種(zhǒng)。

根據合成單(dān)體(tǐ)不同水性聚氨酯可分爲(wèi)聚醚(mí)型、聚(jù)酯型和(hé)聚醚(mí)、聚(jù)酯混合型。依照(zhào)選用的二異氰酸酯(zhǐ)的不同，水性聚(jù)氨酯又可分爲芳香族和(hé)脂肪族，或具體分爲TDI 型、HDI型、MDI型等等。水性聚氨(ān)酯整個合成過程可分爲兩個階(jiē)段。第一階段爲預逐步(bù)聚合，即由低聚物二醇(chún)、擴鏈(liàn)劑、水性單體、二異氰酸酯(zhǐ)通過溶液逐步聚(jù)合生成相對分子質量爲1000量級的(de)水性聚氨酯預聚體(tǐ)；第二(èr)階段爲中和(hé)後預聚體在水中的分(fèn)散。

水性聚氨酯防腐塗料具有以下特點：

(1)粒徑小于0.1nm，具有較(jiào)好(hǎo)的(de)分散穩定性。

(2)生産成本低、安全不燃燒(shāo)、不污染環境、不(bú)易損傷被塗飾表面、易操(cāo)作和改性。

(3)對木材、纖維闆、塑料薄膜、金屬、玻璃和皮革等均有良好(hǎo)的粘附性(xìng)。

(4)水性聚(jù)氨酯塗料現在還(hái)存在着成膜時間長，塗料中存在親水基團引起的漆膜耐水性差，漆膜(mó)易産(chǎn)生氣泡，原材料成本較高等缺點。

水性聚氨酯防腐塗料(liào)的應用(yòng)主(zhǔ)要用做防腐面漆，廣泛用于鐵路機車、橋梁、汽車、木器家具、建築裝飾等(děng)的塗裝。随着環境保護、人體健康和(hé)對塗料質量要求的不斷提高(gāo)，綜合運用多種改性(xìng)方式和開發新的改性方法成爲水性聚氨酯塗料研(yán)究(jiū)的主要方向。此外，如何提高水性聚氨酯塗料的耐(nài)水、抗靜電和抗菌等性能也将成爲今(jīn)後研究的新方向。

發展水性塗料不僅(jǐn)可以緩解對石油資源的消耗，而且可以大幅度的降低VOC的排放量，這在環境日益惡化和石(shí)油資源日趨緊的今天(tiān)具有非(fēi)常重要的經(jīng)濟和社會意(yì)義。