水性涂料的應(yīng)用

1、 水性涂料的發(fā)展及應(yīng)用 姓名：紀(jì)賢晶 學(xué)號(hào)：09132204 班級(jí)：材料物理09-2水性涂料的發(fā)展及其應(yīng)用 紀(jì)賢晶， 材料物理09-2 ，09132204摘要：，介紹世界水性涂料包括工業(yè)涂料、防腐涂料、納米涂料、金屬涂料當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r及應(yīng)用和水性涂料為了發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:水性涂料，防腐蝕性，納米技術(shù)，金屬材料。一、引言 由于近年來(lái)石化資源的價(jià)格上漲和人類生存環(huán)境狀況的惡化,減少對(duì)不可再生資源的浪費(fèi),減少對(duì)人類生存環(huán)境的污染,大力開發(fā)環(huán)保涂料和高性能涂料已成為當(dāng)今世界涂料行業(yè)的迫在眉睫的發(fā)展方向。溶劑型氟碳涂料雖然有著很好的性能,但同時(shí)也存在很多的缺陷,例如容易浮色發(fā)花、常溫不易固化、在固化的過(guò)

2、程中會(huì)釋放出揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)環(huán)境造成污染等從而限制了其在涂料工業(yè)中的應(yīng)用。 水性涂料是一種以水為溶劑或分散介質(zhì)的環(huán)境友好型涂料,這種涂料具有污染少使用安全的優(yōu)點(diǎn),隨著聚合技術(shù)的發(fā)展,水性涂料的性能可以和傳統(tǒng)的溶劑型涂料相媲美,因此越來(lái)越多的注意力在關(guān)注水性涂料。二、水性涂料的工業(yè)發(fā)展1999 年世界涂料產(chǎn)量中, 溶劑型涂料占57% ,水性涂料為20%, 高固體涂料占10% , 粉末涂料為8%, 輻射固化涂料為2% , 其它為3%。水性涂料的發(fā)展速度飛快, 已經(jīng)占到世界涂料總產(chǎn)量的30%。在涂料工業(yè)分為三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中, 水性涂料在最大二個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域占有相當(dāng)?shù)谋壤?。世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家很重視水性涂料

3、的開發(fā),例如美國(guó)對(duì)水性涂料開發(fā)的占其全部涂料的開發(fā)50% 以上, 而水性涂料的開發(fā)成果要占其全部涂料總成果的20%; 而日本從二十一世紀(jì)開始重視并著手發(fā)展以水性涂料為主的低環(huán)境負(fù)荷類型的涂料。近年來(lái)我國(guó)還為研究、開發(fā)和生產(chǎn)水性涂料出臺(tái)了不少重要環(huán)保法規(guī)和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。3、 水性涂料的分類和應(yīng)用3.1 常見的水性涂料水性涂料以水為分散介質(zhì)和稀釋劑, 與溶劑型和非水分散型涂料相比較, 最突出的優(yōu)點(diǎn)是分散介質(zhì)水無(wú)毒無(wú)害、不污染環(huán)境, 同時(shí)還具備價(jià)廉、不易粉化、干燥快、施工方便等優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)代涂料發(fā)展的主流方向。常見的水性涂料類型主要為：水性聚氨脂型、環(huán)氧樹脂型、丙烯酸樹脂型、無(wú)機(jī)水性涂料型四種3.2特殊功能

4、水性涂料工業(yè) (1)水性防腐涂料工業(yè)。 水性防腐涂料最常見的有三大體系: 丙烯酸體系、環(huán)氧體系、無(wú)機(jī)硅酸富鋅體系此外，還有醇酸體系、丁苯橡膠體系和瀝青體系等。水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以固體丙烯酸樹脂為基料, 加以改性樹脂、顏填料、助劑、溶劑等配制成具備耐侯性、保光、保色等性能的丙烯酸長(zhǎng)效水性防腐涂料近期研究較多的是水性鐵紅丙烯酸防銹漆，該涂料屬于自干涂料具有優(yōu)良的附著力、耐腐蝕和抗沾污性等特點(diǎn)，并能與醇酸樹脂、硝基樹脂、氨基樹脂等多種面漆配套使用在某些方面的性能優(yōu)于紅丹酚醛防銹漆和紅丹醇酸防銹漆。水性環(huán)氧防腐涂料水性環(huán)氧防腐涂料早期用得較多的是環(huán)氧瀝青防腐涂料，用于壓載水艙、長(zhǎng)輸油

5、管、長(zhǎng)輸天然氣管等最受腐蝕的管道外壁由于黑色和瀝青致癌的問(wèn)題，必須改進(jìn)環(huán)氧瀝青防腐涂料采用含酚類石油樹脂代替瀝青和改性的環(huán)氧樹脂，形成對(duì)鋼鐵腐蝕小、易于涂裝、易于檢修、對(duì)人體無(wú)害的彩色水性環(huán)氧防腐涂料隨后又出現(xiàn)水性環(huán)氧特效防腐涂料，可用水洗，能在航行的船舶中涂裝，被涂底材僅用超高壓水沖洗后即可涂裝，而且防腐效果顯著現(xiàn)在水性環(huán)氧防腐涂料已應(yīng)用到溶劑型環(huán)氧防腐涂料所涉及的各個(gè)領(lǐng)域。水性無(wú)機(jī)硅酸富鋅防腐涂料水性無(wú)機(jī)硅酸富鋅防腐涂料主要分為硅酸乙酯和硅酸鹽系列，硅酸鹽系列包括硅酸鋰、硅酸鈉、硅酸鉀等品種，是鋼鐵防腐涂料的重要部分該涂料利用鋅粉的強(qiáng)活性進(jìn)行電化學(xué)陰極保護(hù)，從而阻止鋼鐵腐蝕以無(wú)機(jī)聚合物（硅

6、酸鹽、磷酸鹽、重鉻酸鹽等）為成膜物，鋅與之反應(yīng)，在鋼鐵表面形成鋅鐵配合物涂層該涂層具優(yōu)異的防腐性、耐侯性、導(dǎo)熱性、耐鹽水性、耐多種有機(jī)溶劑性；同時(shí)具有良好的導(dǎo)靜電性和長(zhǎng)時(shí)期的陰極保護(hù)；而且焊接性能優(yōu)良，能帶漆焊接；長(zhǎng)時(shí)期耐400高溫；長(zhǎng)時(shí)期抵抗5.5 10.5pH 范圍內(nèi)的化學(xué)腐蝕更加重要的是對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體健康無(wú)影響(2)水性納米材料納米材料因其獨(dú)特的納米效應(yīng),通常將納米材料加入到傳統(tǒng)的涂料中分散并對(duì)原涂料進(jìn)行改性后可以賦予涂料優(yōu)異的性能,加入改性的納米材料的水性涂料的貯存穩(wěn)定性明顯高于普通水性涂料。改性的納米材料的加入無(wú)疑起著至關(guān)重要的作用，納米材料可以很好地滲進(jìn)涂料的毛細(xì)孔和表面缺陷

7、中形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，增加了交聯(lián)密度，有效的阻止了涂料中填料及其它易沉降物質(zhì)的沉淀或分層。納米材料經(jīng)改性后加入涂料中，納米顆粒的界面狀況得到了改善，與聚合物基體相溶性的增加，提高了與涂料基體的界面的結(jié)合性能，納米顆粒填充了涂膜敞開的孔隙,降低涂膜的孔隙率，減少了積塵沾污。納米顆粒表面的羥基和基質(zhì)表面的羥基反應(yīng)生成牢固的化學(xué)鍵,提高涂層與基質(zhì)間的附著力。納米顆粒自身的自我清潔凈化作用也是一個(gè)因素。所以,納米材料對(duì)水性涂料的改性由于其在環(huán)保方面的重要性近年來(lái)尤為炙手可熱。如何使納米材料真正以納米級(jí)分散于水性涂料中,發(fā)揮其納米效應(yīng),獲得高性能、穩(wěn)定性好的水性納米涂料具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。(3)水性金屬涂

8、料 無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外, 目前水性金屬涂料的生產(chǎn)與應(yīng)用還十分有限, 且主要集中在陰極電泳漆及其他對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合。制約水性涂料推廣應(yīng)用的主要原因在于其綜合性能不夠理想。目前, 世界各國(guó)對(duì)水性金屬涂料的研究非?；钴S, 不斷有新的專利技術(shù)間世。 但是, 水性金屬涂料的性能還遠(yuǎn)不能達(dá)到溶劑型金屬涂料的水平。因此, 人們紛紛采用各種各樣的技術(shù)和措施, 希望能夠提高水性金屬涂料的防腐蝕性能及其他性能。水性金屬涂料技術(shù)的研究進(jìn)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面金屬表面過(guò)渡層技術(shù)及自分層技術(shù)的發(fā)展, 成膜聚合物的結(jié)構(gòu)、配方及合成工藝的優(yōu)化, 水性涂料成膜過(guò)程及成膜機(jī)理的深人研究等。解決上述技術(shù)中的關(guān)鍵問(wèn)題, 就可望

9、獲得高性能的熱固型水性金屬涂料。室溫交聯(lián)的單組分，分層水性涂料是金屬涂料的重要發(fā)展方向之一, 它不僅提高了水性金屬涂料的性能, 而且大大簡(jiǎn)化了施工程序和勞動(dòng)強(qiáng)度, 是一種環(huán)境友好型和用戶友好型的涂料, 具有廣闊的應(yīng)用前景。4、 水性涂料的發(fā)展方向 世界涂料工業(yè)除了朝如上所述的低污染、無(wú)公害的環(huán)境友好型涂料方向發(fā)展之外, 為了根除“涂料是環(huán)境的第二大污染源”的惡名, 涂料工業(yè)正在向環(huán)境貢獻(xiàn)型方向發(fā)展?，F(xiàn)在正在研制或已開發(fā)出一些“環(huán)境貢獻(xiàn)”型涂料?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 ）周海暉, 許巖, 羅勝聯(lián)等.我國(guó)防腐蝕涂料的現(xiàn)狀及其發(fā)展J .表面技術(shù),2002,3 （1）：5.（2） 夏正斌, 涂偉萍，水性金屬防護(hù)涂料的研究進(jìn)展，2003,4.（3） 夏赤丹, 周福香, 肖瑩，水性涂料工業(yè)的進(jìn)展，2004,3.（4） 陳