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水性涂料如何解決耐水性問題？

　　水性涂料以水性聚合物作為成膜物質(zhì)，不僅減少了VOC的排放量，且具有安全、無火災(zāi)隱患，可在潮濕環(huán)境中施工，清洗方便等優(yōu)點(diǎn)。雖然水性涂料在環(huán)保等性能上優(yōu)于傳統(tǒng)溶劑型涂料，但也存在著易結(jié)皮、不耐水等缺點(diǎn)。

　　涂料的耐水性是指漆膜對水的作用的抵抗能力。漆膜耐水性的好壞與樹脂中所含的極性基團(tuán)、顏料中的水溶性鹽、漆膜中的各種添加劑等因素有關(guān)，也受被涂物的表面處理及漆膜的干燥條件等因素影響。當(dāng)漆膜浸在水中或者在濕度非常大的環(huán)境下，需要抵抗水或者水汽對它的侵蝕作用(包括溶解、腐蝕等)。當(dāng)漆膜不能抵擋水的侵蝕時，會出現(xiàn)發(fā)白、失光、起泡、脫落等現(xiàn)象。

　　漆膜受水的影響主要包含兩個方面：一是漆膜吸水性強(qiáng)，易回潮(或者干燥慢，不容易完全干燥)的情況。二是漆膜易與水發(fā)生物理或者化學(xué)作用，如含有易水解的醚鍵或者酯鍵等。漆膜吸水是具有普遍性，一般漆膜吸水有三種情況。

　　1、化學(xué)親和：漆膜中親水基團(tuán)通過陽離子配位或氫鍵作用使得水分子吸附在極性基團(tuán)表面，從而使得物質(zhì)表現(xiàn)為一定的吸水性。涂料成膜后一般以化學(xué)吸附為主。

　　2、毛細(xì)作用：常見于多孔物質(zhì)的吸水現(xiàn)象，是一種物理吸附。如漆膜干燥時沒有完全封閉的脫氣通道。

　　3、滲透作用：如果漆膜中存在電解質(zhì)，會產(chǎn)生滲透壓，使得漆膜外部的水有向內(nèi)部滲透的傾向。

　　那么如何提高漆膜耐水性呢?

　　1、選擇耐水性好的樹脂和固化劑。耐水性好的樹脂分散液有以下指標(biāo)：較高的羥值、盡量低的酸值、較高的玻璃化溫度、較高的分子量、較窄的分子量分布、盡量少的極性單體、帶脲環(huán)胺類等能增強(qiáng)濕附著力的單體等。選擇固化劑時，使用異氰酸酯固化劑。HDI脂肪族異氰酸酯三聚體最為常用，以前一般用聚醚鏈端改性，但是成膜后依然殘留在漆膜中的聚鏈段對使得漆膜的耐水性大大降低;可以選擇磺酸鹽改性的HDI，用氨水做助劑，漆膜干燥后，氨水揮發(fā)，少量的磺酸基團(tuán)對耐水性的降低遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聚醚改性的HDI。

　　2、盡量降低顏填量或選擇疏水性好的粉料。有明顯親水溶脹的硅酸鹽填料要慎用，如蒙脫土、高嶺土。對于滑石粉、沉淀硫酸鋇類的填料，選擇進(jìn)行疏水處理較好的;對于有機(jī)色漿一定要注意其化學(xué)結(jié)構(gòu)，帶電性以及使用的表面活性劑;漆膜疏水性還可以通過添加納米材料獲得，特別是納米硅氧化合物。

　　3、減少配方中“親水結(jié)構(gòu)”(親水基團(tuán))的含量。受到環(huán)保的影響，降低涂料中VOC的排放，現(xiàn)在水性涂料中的成膜助劑等沸點(diǎn)較高，揮發(fā)太慢的助劑在漆膜水完全干燥后，還會長時間殘留在漆膜中，降低漆膜的耐水性。

　　4、增加漆膜交聯(lián)密度和固化反應(yīng)完全程度。選擇羥值高端樹脂分散體、適當(dāng)?shù)闹鷦ＷC漆膜固化后具有較高的交聯(lián)密度。當(dāng)然，助劑的添加要適量，過多也會降低耐水性。

　　5、降低漆膜的表面張力。漆膜的表面張力降低后，會具有一定的疏水性，可以利用硅氧烷類流平劑等進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

　　以上幾種方式來提高水性涂料的耐水性是比較有效的。但是，我國氣候條件多樣，南方濕熱多雨，北方冰霜期長，滿足水性防腐蝕涂料施工的良好氣候條件的時間窗口確實(shí)不多，這會限制了水性涂料的推廣應(yīng)用。另外，水性涂料與目前應(yīng)用的溶劑型、高固體份和無溶劑涂料相比，還存在著厚涂性差、無法應(yīng)用在一些苛刻的腐蝕環(huán)境中等不足。從長遠(yuǎn)來看，各類涂料中揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物的排放對PM2.5的貢獻(xiàn)以及對環(huán)境的危害，決定著水性涂料是未來涂料工業(yè)的發(fā)展方向，水性涂料各項(xiàng)性能的提高已經(jīng)成為重點(diǎn)的研究內(nèi)容。

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