水性涂料的短板誰來“填補”?

　　近年來，水性涂料憑借綠色低碳、高性能、應(yīng)用廣泛等諸多優(yōu)點備受消費者青睞，正逐漸取代傳統(tǒng)涂料的主導(dǎo)地位。目前，我國環(huán)保型水性涂料呈現(xiàn)出“四足鼎立”的局面——水性無機富鋅涂料、水性環(huán)氧涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料。

　　它們分別存在哪些優(yōu)勢與劣勢

　　水性無機富鋅涂料由基料、顏填料、助劑三部分組成。安全環(huán)保、耐高溫、耐化學(xué)品及長效防腐是其巨大的優(yōu)勢，但是機械性能差、易開裂脫落、對基材要求高等缺點也十分顯著。

　　水性環(huán)氧涂料利用水或者其他介質(zhì)作為溶劑，因具有較高的金屬附著性、粘結(jié)性能，且化學(xué)性能穩(wěn)定，在使用過程中無揮發(fā)性有機溶劑。卻也存在一些弊端，例如：在固化成膜之后，由于涂膜內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力過大，涂膜質(zhì)地較脆，而且耐腐蝕性較差。

　　水性丙烯酸涂料主要是由丙烯酸酯類樹脂配合助劑、顏料等物質(zhì)制備而成，具有耐酸堿、安全環(huán)保、防腐蝕等優(yōu)勢。但是水性丙烯酸樹脂的成膜機理較為復(fù)雜，在改性過程中常出現(xiàn)團聚等一系列的問題，在改性過程中需要進行一些成膜機理的探索。

　　水性聚氨酯涂料具有安全、環(huán)保、高硬度、耐磨損、易清理等眾多優(yōu)異性能。但水性聚氨酯涂料也存在成膜所用的時間較長，對周圍環(huán)境要求較高，不易于存儲等問題，致使其存在應(yīng)用范圍相對狹窄，大規(guī)模應(yīng)用程度較低的問題。

　　填料“填補”水性涂料短板

　　非金屬礦物填料

　　體質(zhì)顏料又稱為填料，包括許多化合物，主要是鋇、鈣、鎂或鋁的鹽類，硅或鋁的氧化物，在涂料中具有廣泛的用途。

　　在涂料工業(yè)中，填料主要起到兩個方面的作用。一是起到骨架與填充作用，減少樹脂用量，降低生產(chǎn)成本。二是能夠改善涂料的施工性能。

　　納米碳材料

　　以碳作為主要構(gòu)成元素的碳材料具有質(zhì)量輕、硬度高、耐磨、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等優(yōu)點，同時還具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，這些性能可以在水性涂料中得到很好的發(fā)揮。

　　在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，納米碳材料在水性涂料中的分散性是影響其性能的主要因素，這是現(xiàn)階段研究的難點和重點。

　　涂料行業(yè)“十四五”規(guī)劃中，對水性工業(yè)涂料的研究有明確方向指引，包括防腐、汽車、船舶、木器、鋼結(jié)構(gòu)等水性工業(yè)涂料的科學(xué)技術(shù)研究。此外，還要特別關(guān)注有助于提高水性涂料性能的機理。在傳統(tǒng)顏填料方面，涂料行業(yè)“十四五”規(guī)劃中提出，鈦白粉、氧化鐵系顏料重點是通過新型制造技術(shù)或重大技術(shù)改進提高其耐候性、分散性，并且減少制造過程對環(huán)境的污染。

　　涂料對填料的搭配最終是根據(jù)需求選擇的，傳統(tǒng)非金屬材料方面，有多元化，低成本、綠色環(huán)保、材料來源廣泛等優(yōu)勢。碳材料方面，隨著對納米碳材料的不斷研究，利用納米碳材料優(yōu)異的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能，在高耐熱涂料、超導(dǎo)涂料、防腐涂料、超耐磨涂料等領(lǐng)域?qū)⒕哂蟹浅４蟮膽?yīng)用前景和應(yīng)用優(yōu)勢。

　　填料“填補”水性涂料短板，助劑則為填料傾入“一臂之力”，水性涂料的大放異彩得益于兩者相互配合。