去年以來，國家有關(guān)部門發(fā)布了一系列文件，限制一些地區(qū)和工程使用溶劑型涂料，對VOC超標涂料征收消費稅，頒布了水性丙烯酸、水性聚氨酯、水性環(huán)氧、水性醇酸等樹脂涂料，水性無機磷酸鹽耐溶劑防腐涂料的標準，及上述涂料的有害物質(zhì)限量標準，環(huán)境標志產(chǎn)品包括水性涂料的技術(shù)要求等。這樣，使水性漆材料研發(fā)單位有了方向，使一些涂料企業(yè)看到了商機，使我們水性漆研發(fā)的技術(shù)人員有了依據(jù)。今年以來，水性漆用樹脂、顏料、助劑越來越多，不少溶劑型涂料企業(yè)開始忙起了“油改水”熱潮，一些涂裝企業(yè)也越來越青睞水性漆。自此，我國水性工業(yè)漆步入了一個新的發(fā)展時期。
近年來無錫太湖防腐材料有限公司研發(fā)并投入市場的有水性無機富鋅防腐底漆，通用型水性丙烯酸防銹漆，包裝桶用水性烘烤漆，水性防腐系列涂料品種已增加到十幾個。目前，又開始了水性汽車部件漆的研發(fā)。公司高層的策略是：溶劑型涂料逐步降低VOC等有害物質(zhì)，水性防腐涂料加大研發(fā)力度，做到油漆、水漆兩手抓。
1 水性防腐涂料常見的缺陷
一個剛做好并包裝好的涂料，其優(yōu)點或缺陷是說不清的，只有到開罐、開桶時，才看得見其外觀和穩(wěn)定性的情況，此時的缺陷有上有浮水、下有結(jié)塊、表面浮泡、變質(zhì)發(fā)霉等。還有，到涂裝施工后，才看得見其效果，此時的缺陷有涂料流掛、一道遮蓋力差、膜面縮孔、針孔、表面不平整、外面漆缺乏豐滿度和光澤度等。一段時間后，如果涂料或涂裝質(zhì)量不好，還會出現(xiàn)開裂、剝落、起泡、生銹等缺陷。水性漆由于其天生的弱點，其缺陷可能比溶劑型涂料要多。
2 水性防腐料常見缺陷的原因
1)或涂料中親水物質(zhì)太多，水容易滲進，產(chǎn)生氣壓，把漆膜頂上來。起泡多，整個涂層就失去附著力。
2)涂膜泡孔：原因主要有：消泡劑選擇和搭配不當;打漿和調(diào)漆階段未將消泡劑打散打勻;輥涂時涂料粘度過低，噴涂時噴槍未調(diào)到最佳。有泡孔，空洞處無料遮蓋，水氧輕易侵入，腐蝕就發(fā)生了。
3)涂層縮孔：原因主要有：涂料體系中各組分未能攪拌均勻，表面張力大的物質(zhì)如乳液等，鋪展流動性差;消泡劑、成膜劑等加量過大?？s孔多，底漆易出銹，面漆外觀差。
4)硬度問題：原因主要有：與基料的Tg及加量有關(guān)，與粉料的吸油量及加量有關(guān)，與成膜過程中的環(huán)境條件即溫濕度有關(guān)。涂膜太硬，柔韌性、彎曲性和耐沖擊性就通不過，涂膜太軟，水的滲透增塑進而滯留腐蝕的作用就明顯。
5)耐(鹽)水性差：原因主要有：基料的成膜性、耐水白性較差，固體顆粒較粗;基料加量不足;防銹乳液其實不防銹;因涂料表面張力大于基材的表面張力，故底漆與基材的附著力差;還有起泡、縮孔、針孔等致命缺陷;有的涂料含蓋了上述缺陷，則更無耐水性、耐鹽水性、甚至耐鹽霧性可言。
6)漆膜外觀缺陷：就外面漆而言，其原因主要有：漆膜不平整，欠豐滿度，是由于涂料的表面張力大，內(nèi)部不流動鋪展，膜面流平性差;光澤度不高，視覺效果差，與顏基地或Pvc較高有關(guān)，與基料和顏料的品質(zhì)有關(guān)，與底層的平整度有關(guān)。
3 水性防腐涂料常見缺陷的防治
根據(jù)研發(fā)實踐的體會，對上述這些缺陷，我們是采取以下措施加以防治解決的：
1)從配方源頭上加以防治，即設(shè)法降低涂料的表面張力。水性涂料與溶劑型涂料最主要的區(qū)別就是使用的分散稀釋介質(zhì)不同，造成了兩種涂料表面張力的不同，水性漆的問題就要比溶劑型漆多。因此，對水性防腐漆，不管是高檔還是低檔，都要把降低涂料的表面張力提高涂層的附著力放在第一位。這就要求選用對路的助劑：一是采用加量少性能高的基材潤濕劑，如BYK的300系列產(chǎn)品，TEGO的4000系列產(chǎn)品，原科寧的H110、H140、H188A等品種。再配以H204、3275等高效分散劑，完成降低涂料表面張力的第一步。二是添加水性涂料用附著力促進劑。硅烷偶聯(lián)劑具有很強的流動性，可自由遷移到有機/無機界面，故乳液是添加硅烷附著劑的理體系，而在鋼鐵表面最有效的附著劑是二氧基官能硅烷，價較貴。鈦酸酯偶聯(lián)劑具有潤濕基材的性能，還有輔助消泡和流平的作用。如江南廠的jN一ll5A，是一款螯合型的鈦酸酯偶聯(lián)劑，能增加聚酯與鋼、丙烯酸與鐵的粘結(jié)性。用量在1%左右，性價比較高。南京曙光、臺灣德謙、德國賽都有這方面的產(chǎn)品，這些助劑只要選用得當，就會成為又一個降低表面張力的利器。三是使用高效低表面張力的流平劑，如BYK的345、346，原科寧的DSX-2000等，不僅可以擴大底漆在基材上的鋪展面，增加其附著點，而且有利于涂層表面的流動流平，減少外觀缺餡。四是補充一定量的不同揮發(fā)速率的醇醚類的組合助溶劑，一方面更好地幫助基料成膜，另方面也能降低涂料表面張力，但要兼顧加量與干燥與施工的關(guān)系。這些助劑主次定位，協(xié)同作用，涂料的表面張力就會降低，附著力就會提高。
合理地采取了上述措施，那些自干底漆或烘烤漆的剝落、起泡、附著不牢等缺陷，外面漆表面不平整、不光滑、不飽滿等缺陷，漆層使用壽命不長等缺陷就可以得到有效的防治解決。
對于包裝桶水性烤漆的柔軟、流掛、表面不平整等問題，我們通過篩選合適的樹脂并調(diào)整比例，換用了降低表面張力、防流掛增流平的助劑予以解決。前做的一款產(chǎn)品，性能很好，唯獨voc超過100g/L，客戶通不過。后來用了voc含量較低的分散體，滿足了客戶的要求。
對通用型水性漆粗糙、多泡、縮孔、外觀差、后增稠或后變稀等缺陷，我們是采用“四個二”的助劑使用方法加以克服的。“四個二”，即兩種以上潤濕分散劑、兩種以上抑泡消泡劑、兩種以上成膜助溶劑、兩種以上流變助劑。兩種以上潤濕分散劑，是為了打磨出一個足夠細度的漿料，為涂膜提供附著力、細膩度、光澤度、耐污性等，原科寧的H一140是一款具有低泡、流動、較強降低表面張力的基材潤濕劑，適用于難潤濕的金屬基材，性能與BYk345相近，價低一半;兩種消泡劑，能擴大消泡范圍，打漿階段可用礦物油類脫泡劑，調(diào)漆階段用相容性好的消泡劑，如諾普科的含硅氧烷的154，BASF的分子級的A-34等，是為了提供漆膜表面無泡眼、無針孔、無縮邊的性能和平整、光滑、裝飾的性能;兩種以上成膜劑，如苯丙乳液可用苯甲醇或丙二醇苯醚，硅丙乳液用TExANOL，再配以不同揮發(fā)速率的醇醚類助溶劑，如丙二醇甲醚、丁醚等，有利于涂料形成連續(xù)完整致密的膜，從而為涂膜提供附著力、耐水性、耐老化性、耐沾污性等性能;兩種以上的流變助劑，有聚醚類、聚氨酯類、含氟的流平劑，疏水改性堿溶脹類增稠劑，如海川的D3200、D3380、DOW的2020、8W，TT935等，都是良好的流變助劑，可為涂膜提供流平性、光澤度和飽滿度。