涂料水性化?
水性涂料是一个趋势!环保指数更高一筹
众所周知,溶剂性油漆中所含有的苯、二甲苯等有毒有害物质对人体健康和环境造成巨大伤害的现象日益被人们重视。
科学研究发现,苯、二甲苯、游离TDI、VOC(有机挥发物)、重金属、甲醛等油漆中大量含有的物质都已被世界卫生组织等机构证明是造成某些恶性疾病的首要原因。很多消费者和油工因为使用油漆身染恶性疾病甚至死亡的案例不断被媒体曝光。在以人为本的指导思想下,寻找一种安全无污染,在功能上并不逊于油性漆的产品成为了必然的选择。水性漆在这种背景下,应运而生。
与传统的溶剂型油漆相比,水性漆的环保优势最为突出。水性漆只以清水作为唯一的稀释剂,不再需要那些含有大量有毒致癌物质的稀释剂和固化剂(也就是我们俗称的“香蕉水”、“天拿水”),这就从根本上避免了有害物质对人体的侵害,而且在施工的过程中也没有了既有毒有害又难闻的刺激性气味。
我们可以理解为涂料从溶剂型(油性)向水性体系(乳液型)转变的过程,这个过程其是最关键的就是涂料树脂的水性化技术,目前国内涂料行业的水性化进程是从政府到行业到企业都在关注的重要课题。乳胶漆是国内最为成功的水性涂料品种,但木器家具涂料、工业涂料、防腐涂料的水性化技术还不成熟,这需要水性树脂及其配套原料生产企业共同努力,为涂料的水性化发展作出自己应有的贡献。
涂料树脂水性化技术的开发的现状:水性涂料所用的树脂是由多种化工原料,采用各种聚合工艺来制成的。制备水性树脂一般有3种方法:(1)成盐法。通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子;(2)在聚合物中引入非离子基团;(3)将聚合物转变成两性离子中间体。其中应用最多的是成盐法。常见的涂料用水性有机树脂类型主要有:水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂和最近发展起来的水性氟碳树脂等。
二是家具涂料领域(木器涂料),目前我国家具涂料水性化率仅为5%左右,但水性涂料产品呈现出技术发展迅猛、下游市场需求快速增长的姿态,后期发展空间巨大
三是汽车涂料领域,目前中国汽车涂料中,底漆已全部水性化,面漆水性化率已达到50%左右,汽车修补涂料虽然水性化率不高,但是受到以北京为代表的多个重点地区对汽修行业进行环境治理的要求,以及重点企业已拥有水性汽车修补涂料的技术储备,该领域也将呈现迅速增长态势。此外,集装箱涂料、工程机械涂料水性化发展同样潜力巨大。
水性涂料还可以按树脂类型进行划分,有水性醇酸涂料、水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等。水性涂料还可分为阴离子型水性涂料、阳离子型水性涂料、非离子型水性涂料。水性涂料按涂装的方式可分为电泳涂料,自泳涂料、水性浸涂涂料、水性辊涂涂料、水性喷涂涂料等,电泳涂料又可分为阴极电泳涂料和阳极电泳涂料。按包装分类,有单组分水性涂料和双组分水性涂料。显然此处的单组分并非是组分而是指包装的形式,比较准确应称为单包装和双包装。按用途分类,有水性建筑涂料和水性工业涂料。水性工业涂料又可分为水性家具涂料、水性金属涂料、水性汽车涂料、水性塑料涂料等。
按分散形态区分,水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料和水分散性涂料(乳胶涂料)3 种。它们的分散机理不同,产品的性能也有较大的差异,但不管何种类型,它们均以水作为溶剂或分散介质。按成膜物质区分,水性涂料可分为水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料等。水性涂料的最大特点是以水代替有机溶剂作为溶剂或分散介质,节约了大量的有机材料(石油类)资源,大大减少了涂料中有机溶剂挥发对大气的污染和施工过程中的火灾危险。此外,水性涂料在涂装金属材料时,工件经除油除锈、磷化工序后,无需完全干燥,即可涂装施工,节省了涂装时间和能源消耗。电泳涂料在狭缝、管孔、焊接边等部位,都能均匀上漆,且在棱角、边缘部位涂膜厚度基本一致,与溶剂型涂料相比有较大的优势。
今后水性涂料发展需注重解决的问题
首先,水性涂料由于以水作为分散介质,而水的表面张力比较高,蒸发潜热大,因此,水性涂料的施工应用和溶剂型涂料有着诸多不同,其对被涂物表面的洁净性,施工环境温湿度的要求比较高,这也是水性涂料推广受制约因素之一,这需要通过配方技术和施工两方面来共同解决,此外,水性涂料的起泡和消泡问题也是必须注重的问题。
其次,水性涂料还必须解决涂料亲水性和涂膜耐水性之间的问题。对于水性涂料,为了能稳定水溶或分散于水中,其主要成膜物树脂中,必然含有大量的亲水基团或亲水物质,若不加以转化或消除, 必然要影响涂层的耐水性。现在,大多数水性涂料,其耐水性还远不如同类型的溶剂型涂料,这也是许多水性涂料难以大量应用的制约因素之一。
第三,现在大多数的水性涂料所用的水性树脂,大多是以水乳或水分散的形式存在,并非真溶液,因此其成膜后涂膜的光泽和丰满度还远不如溶剂型涂料,这也就使得大多数水性涂料无法应用于要求高光泽涂层的领域。
第四,开发和使用水性涂料以替代溶剂型涂料,主要因素之一是为了环保和健康,但现在的一些水性涂料中,需加入一些水溶性的助溶剂和助剂,其中有些溶剂或助剂,和溶剂型涂料所用的溶剂相比,尽管其用量小,但毒性更大,对身体危害更大。因此,环保、健康和安全,仍是今后水性涂料开发生产及发展过程中应时刻注意的问题。
水性漆和油性漆比较科学的称谓应该是水性涂料和溶剂型涂料。涂料一般由四部分组成:成膜物质、颜料、分散介质(solvent)和助剂。分散介质也叫溶剂,作用是将涂料中的成膜物质溶解或分散成均匀的液态,以便于施工成膜,分散介质在施工后会挥发到空气中。
水性涂料和溶剂型涂料的区别就在于分散介质不同。以水作为分散介质的涂料称为水性涂料。水性涂料是以可溶于水的树脂作为成膜物,以聚乙烯醇及其各种改性物为代表,除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。以有机溶剂为分散介质的涂料称为溶剂型涂料(油性漆/油漆)。有机溶剂主是烃类,其余是酮、醇、乙二醇、醚、酯、硝基支链烷烃等等,这类极易挥发的有机化合物是油漆危害环境和健康的主要原因。我们常用的VOC数据全称是Volatile Organic Compounds,就是指挥发性有机化合物的含量。VOC对人体的危害程度不一,轻微的症状可能包括:呼吸道刺激、眼睛刺激、头疼、头昏、皮肤过敏、疲倦等等,严重的可能会导致肝肾损伤或者致癌。另外,VOC还是光化学烟雾(photochemical smog)的主要诱因。现代化工产业发展初期,几乎所有的涂料都是溶剂型涂料,后来才出现了水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等,主要推动力就是为了减少VOC的排放。美国首先制定了限制使用溶剂的著名66法规(规定了涂料中溶剂含量不超过17%)及CAA(Clean AirAct空气洁净法)法规,要求涂料向水性体系过渡。我国在2008年出台了一部《涂料行业科技中长期发展规划》,计划在未来10年,将大幅削减传统溶剂涂料的比例,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改造,最终将传统溶剂涂料市场份额缩减至1%以下。
愿望是美好的,现实是残酷的,要实现规划的目标并不容易。水性涂料以水作分散介质,和溶剂型涂料相比能够节省大量资源,消除了施工时火灾危险性,大大降低了污染程度,同时,水性涂料仅含少量低毒性醇醚类有机溶剂,改善了施工人员的作业环境,利于健康。水性涂料好处很多,但溶剂型涂料在某些方面仍占优势。从漆膜的性能上看,水性涂料的耐腐蚀性、耐候性和丰满度比不上溶剂型涂料,水性涂料对施工环境的温度、湿度要求更为苛刻,应用场合因此受限。
随著人们生活品位的提升和对健康的高度关注,未来的家庭装饰和家具涂料市场必定是 水性漆 的天下。由于 水性涂料 施工的可操作性增强,国内的装饰公司都打算全面使用水性涂料,并培训油漆工组建相应的施工队伍,发起水性化运动。接下来我为大家介绍什么是水性漆及水性漆的优缺点分析。
什么是水性漆
1、水性 墙面漆 是一种不含有机溶剂的涂料,它是以水为稀释剂。里面没有甲醛等对人体有害的物质,是一种很环保的油漆。这种漆,漆膜丰满,看起来晶莹透亮。它的柔韧性也特别好,除此之外,防水性也不错。一般来讲,水性墙面漆适用于木器、塑料、玻璃等多种材质。
2、说到水性墙面漆的类别,有这样一种说法。凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,都可以归纳为水性墙面漆这一类油漆。水性墙面漆可以分为水溶型、水分散型、水稀释型这三种。接下来,具体说说这三种的特性。
3、水溶型的水性墙面漆是以水溶性树脂为成膜物的。水分散型水性墙面漆主要就是指以合成树脂乳液为成膜物配制出的油漆。在平常生活中,很多人习惯性的把这类油漆称为 乳胶漆 。水稀释型的水性墙面漆,是指后乳化乳液为成膜物配置的油漆,所以又有一个名字叫后乳化乳液。
水性漆的优缺点
1、使用起来很方便,不容易出现气泡等 油性漆 常见问题; 水性木器漆 危害低、污染小;因为是水溶性涂料,没有毒,所以环保;水性木器漆不容易变黄,有很好的耐水性,可防锈,不用担心遇到水后就生锈的问题,并且很耐高温,可以放置很热的物品在上面;可与乳胶漆等其他油漆同时使用。
2、单组份水性漆在硬度、耐高温等性能上和双组份油性漆还是有一定的差距的。如果硬度不够,很容易出现划痕,影响物品的美观。例如一张书桌,一不小心就在上面留下了自己指甲划出的痕迹,这样一来,书桌就没有当初好看了。或者在地板上,鞋子上的尖锐的东西,尤其是女式鞋子的一些铁制装饰物,很容易刮花硬度不好的地板。所以, 单组份水性漆的这些不足之处,阻碍了水性漆的快速发展。
关于什么是水性漆及水性漆的优缺点分析就介绍到这里了,希望对大家有所帮助。想了解更多相关知识,可以关。
大公司的水性涂料产品,溶剂和原料可能会处理干净一点,但也不会100%处理干净,但相比低端产品有毒的挥发物质会低很多。