淺析水性防腐涂料的發(fā)展現(xiàn)狀摘要：相對于溶劑型涂料而言，水性涂料是涂料行業(yè)的一支新生力量，其誕生和發(fā)展主要是由于人類對環(huán)境保護重要性的關(guān)注。自1966年美國加州頒布實施第一個揮發(fā)性有機化合物（V00）法令以來，各國對嚴格控制VOC排放量、限制高V0C產(chǎn)品的工作都已經(jīng)提升到了法律法規(guī)的高度，水性涂料因其VOC含量低而且節(jié)省能源而成為現(xiàn)代涂料工業(yè)發(fā)展的主流方向。本次就對水性防腐涂料的發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述。關(guān)鍵詞：水性涂料；防腐性；環(huán)境保護；有機化合物金屬腐蝕每年都會對機械、設(shè)備等造成巨大破壞，為了減少腐蝕造成的經(jīng)濟損失，一般會在金屬表面涂覆防腐涂料，起到屏蔽、鈍化、電化學(xué)保護作用。隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，我國防腐涂料的市場規(guī)模已僅次于建筑涂料，位居第二位，預(yù)計到2020年我國防腐涂料的市場規(guī)模將突破100萬大關(guān)。目前，防腐涂料基本均為溶劑型涂料，涂料中含有大量的揮發(fā)性有機化合物（V0C），易燃，會對人體和環(huán)境造成危害。2013年3月31日廣東省正式施行《水性聚氨酯防腐涂料（雙組分）標準》，該標準是我國出臺的首個水性防腐涂料標準；財政部國家稅務(wù)總局通知從2015年2月1日起對于施工狀態(tài)下VoC含量大于420g/L的涂料征收消費稅。這些標準與法規(guī)的出臺，體現(xiàn)了我國對環(huán)境問題的重視，促進涂料工業(yè)向水性化方向發(fā)展，也推動了涂料行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品的升級換代。防腐涂料的作用機制屏蔽作用：通過在金屬表面形成致密的涂層來隔高腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸，以達到防腐目的。鈍化作用：借助涂料中某些顏料（如磷酸鋅、三聚磷酸鋁等）改變金屬的表面性能，使命屬表面鈍化，從而達到延緩腐蝕的目的。電化學(xué)保護作用：通過在涂料中添加一些活潑金屬作為填料，產(chǎn)生腐蝕時，活潑金屬先反應(yīng)從而達到對基材的保護目的［1］。比如鋼鐵基材表面可以采用富鋅涂料進行保護，但要注意電化學(xué)保護對鋼基材要求很高，表面必須絕對清潔，噴砂處理至少達到Sa2.5級。水性防腐涂料的分類及發(fā)展狀況按成膜物質(zhì)的組成可將水性防腐涂料分為水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料水性聚氨酯涂料、水性環(huán)氧涂料、水性無機富鋅涂料等。日前，研究應(yīng)用較為廣泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性環(huán)氧涂料及水性無機富鋅涂料，下面主要針對這4種水性防腐涂料進行討論［2］。水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以（甲基）丙烯酸及其酯類共聚物為成膜物質(zhì)，具有施工方便、快干、耐候、耐水等特點，可用作水性防腐底漆、中間漆和面漆。但由于水性丙烯酸樹脂屬于熱塑性材料，存在耐溶劑性差、硬度不高等缺陷，所以傳統(tǒng)的單組分丙烯酸涂料很難在防腐領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前的研究重點在于對水性丙烯酸樹脂的改性方面，已有多家公司和研究所開發(fā)出了可用于水性防腐涂料的改性丙烯酸乳液。水性聚氨酯防腐涂料聚氨酯的分子鏈段中含有氨酯鍵，還可能含有酯鍵、醚健、脲鍵等成分，因而具有較好的機械性能，優(yōu)異的低溫成膜性、耐介質(zhì)性及耐候性，既可制備成單組分聚氨酯涂料，也叮以制備成雙組分聚氨酯涂料。聚氨酯涂料兼具保護性和裝飾性，但其在金屬表面的附著力稍遜于環(huán)氧樹脂涂料，所以通常作為面漆與環(huán)氧底漆配用，以彌補環(huán)氧涂料裝飾性和耐候性差的缺陷［3］。水性環(huán)氧防腐涂料環(huán)氧防腐涂料由環(huán)氧樹脂和固化劑兩組分組成，在金屬表面具有極好的附著力和耐化學(xué)品性。環(huán)氧涂料既可制成常溫干燥型，也可制成高溫烘烤型，故被大量用于防腐涂料體系中，能適應(yīng)不同的施工要求。但環(huán)氧涂料也存在一些缺點，如戶外耐候性差，涂膜脆性大。20世紀70年代，國外就開始了水性環(huán)氧樹脂的研究；我國從20世紀90年代初開始水性環(huán)氧樹脂的研發(fā)。根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況，通?？蓪⑺原h(huán)氧樹脂產(chǎn)品分為5代：第1代由液體環(huán)氧和水溶性胺固化劑組成；第2代由固體環(huán)氧水分散體和水溶性胺固化劑組成；第3代由多功能固體環(huán)氧水分散體和胺溶液組成；第4代由改性液體環(huán)氧和水溶性胺組成；第5代由固體環(huán)氧水分散體和胺水分散體組成。在防腐體系中通常會選用E20或E12的固體環(huán)氧樹脂體系［4］。水性無機富鋅防腐涂料水性無機富鋅涂料以無機聚合物（硅酸鹽、磷酸鹽、鉻酸鹽等）為成膜基料，鋅粉與其反應(yīng)，在金屬表面形成鋅鐵絡(luò)合物，從而形成堅實的防護涂層。一般認為無機富鋅涂層的防腐機理分兩種：前期利用鋅粉的陰級保護作用，后期利用鋅粉腐蝕產(chǎn)生鋅鹽逐漸堵塞涂層空隙而產(chǎn)生的屏蔽作用。富鋅涂料還具有“自修補”作用，當涂膜表面出現(xiàn)機械損傷后，腐蝕電流流向損傷處，鋅粉的腐蝕產(chǎn)物在此沉積并形成保護膜，起到自修補保護作用。據(jù)報道，無機硅酸鋅涂層是所有耐腐蝕涂層中耐蝕性最長久的一種，使用壽命長達20~50年［5］。今后水性涂料發(fā)展需注重解決的問題首先，水性涂料由于以水作為分敢介質(zhì)，而水的表面張力比較高，蒸發(fā)潛熱大，因此，水性涂料的施工應(yīng)用和溶劑型涂料有著諸多不同，其對被涂物表面的潔凈性，施工環(huán)境溫濕度的要求比較高，這也是水性涂料推廣受制約因素之一，這需要通過配方技術(shù)和施工兩方面來共同解決，此外，水性涂料的起泡和消泡問題也是必須注重的問題。其次，水性涂料還必須解決涂料親水性和涂膜耐水性之間的問題。對于水性涂料，為了能穩(wěn)定水溶或分散于水中，其主要成膜物樹脂中，必然含有大量的親水基團或親水物質(zhì)：若不加以轉(zhuǎn)化或消除，必然要影響涂層的耐水性?，F(xiàn)在，大多數(shù)水性涂料，其耐水性還遠不如同類型的溶劑型涂料，這也是許多水性涂料難以大量應(yīng)用的制約因素之一。第三，現(xiàn)在大多數(shù)的水性涂料所用的水性樹脂，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澤和豐滿度還遠不如溶劑型涂料，這也就使得大多數(shù)水性涂料無法應(yīng)用于要求高光澤涂層的領(lǐng)域。第四，開發(fā)和使用水性涂料以替代溶劑型涂料，主要因素之一是為了環(huán)保和健康，但現(xiàn)在的一些水性涂料中，需加入一些水溶性的助溶劑和助劑，其中有些溶劑或助劑，和溶劑型涂料所用的溶劑相比，盡管其用最小，但毒性更大，對身體危害更大。因此，環(huán)保、健康和安全，仍是今后水性涂料開發(fā)生產(chǎn)及發(fā)展過程中應(yīng)時刻注意的問題。小結(jié)水性涂料以水為分散介質(zhì)，具有清潔環(huán)保、高性能和多功能等特點。發(fā)展水性涂料不僅可以極大的緩解對石油資源的消耗，而且可以大幅度的降低。V0C的排放量，這在環(huán)境日益惡化和石油資源日趨緊的今天具有非常重要的經(jīng)濟和社會意義。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國工業(yè)涂料的年需求量約170萬噸左右，其中可用水性工業(yè)防腐涂料替代的約達100萬噸。有人預(yù)計，以船舶、艦艇涂料為主的中國海洋涂料市場，其需求量將以每年30%的速度增長。我國涂料年增長率比美國快1。7~2倍，將成為世界涂料最大的市場。由此可見，水性防腐涂料在我國的應(yīng)用空間巨大。參考文獻：[1]鄧曉霞，周忠偉，李想，等.水性環(huán)氧硅溶膠復(fù)合防腐涂料的制備及其性能[J].合成樹脂及塑料，2020,37(2)：21-24.[2]孔德成，魏楊.水性防腐涂料在船舶涂裝中的應(yīng)用探析[J].船舶物資與市場，2020，(4)：49-50.⑶尹寶強，王艷.水性重防腐涂料在鐵路客