水性涂料的应用现状及研究进展
2021-04-03王磊
王磊
上海东方雨虹防水工程有限公司 上海 200052
水性涂料在我国各行业内使用广泛,且对于房屋建筑建设具有重要应用价值,其能够大大提升房屋建筑外观,满足人们对于建筑外观的审美需求。水性涂料的应用不仅限于建筑行业,还可以运用于汽车涂装、材料防护等多个方面,获得了人们的一致好评。现如今,水性涂料及水性涂料助剂的应用与研发并不是一帆风顺的,但是其已经取得一定成就,且呈现出良好的未来发展前景。
1 水性涂料的应用现状
(1)在建筑行业中的应用现状。水性涂料在建筑行业中的应用可以分为几种不同的类型,比如:内墙水性涂料、外墙水性涂料、地坪涂料、屋面涂料等,不同位置的涂料对于水性涂料的性能有不同的要求。举例分析,在建筑工程外墙工序中,要求水性涂料具有较高的附着力、耐候性、耐碱性与耐冻性,能够充分适应外墙环境;在内墙工序中,水性涂料需要具备美观性,且耐水洗、耐刮擦,具有高透气性。在地坪工程中,水性涂料需要具备耐滑、耐磨与耐污性。聚氨酯聚丙烯酸酯共混乳胶是一种较为经典的建筑行业水性涂料,能够形成光滑细密的漆膜,且整体强度较大,成膜速度较快,具有良好的应用价值;美中不足的是,这种水性涂料的乳胶粒子难以在环境温度下快速成膜,需要借助功能交联剂进行强化[1]。
(2)在材料防护方面的应用现状。材料防护是水性涂料较长应用的方向,一般情况下,金属材料表面容易受到外部因素影响,产生各种腐蚀反应,不利于金属材料的应用。因此,人们将水性涂料应用于金属材料外表涂刷防护中,通过阳极牺牲工艺、刷防锈漆等方法,对大型设备的金属表面进行防护,避免其被水汽侵蚀。结合实际情况,工作人员可以将水性环氧树脂乳胶与水性环氧固化剂进行混合,形成具有成膜性质的水性涂料材料,按照一定比例进行涂刷,经过一定时间之后再次涂刷水性环氧防锈底漆,形成金属防护层,凸显水性涂料应用优势[2]。
(3)在汽车涂装方面的应用现状。随着我国水性涂料的研发与推广,人们逐渐将其运用到各个行业的表面涂装工艺中,比如:汽车涂装。结合汽车行业实际情况,水性涂装工艺最早出现于商务车制造中,且如今大众、通用公司、宝马公司的汽车水性涂装已经普及到90%,汽车涂装工艺水性化发展水平不断提高。以江淮汽车为例,人们使用水性免中涂工艺取代传统表面涂装工艺,能够节约25%的水性涂料,每台汽车涂装消耗量降低2kg,大大降低涂装车本,凸显水性涂装工艺优势。从长远角度分析,汽车涂装的水性化发展已经成为必然趋势,如何以水性涂料涂装出更美观的颜色,提升涂装耐光耐候性,是研究人员开展水性涂料研究的主要方向[3]。
(4)在其他方面的应用现状。除了建筑行业、金属材料防护与汽车涂装,水性涂料还被应用于各个行业中,也被作为特殊功能涂料进行研发。举例分析,在水性涂料的阻隔红外线研发中,研究人员设定前提条件是“不影响原本采光”,将ATO水浆料作为基础材料,控制水性聚氨酯比例为1∶3.5,控制涂料厚度约为4.5μm,获得具有良好红外线阻隔率的水性涂料。此外,在高档木质家居的表面涂装工艺研究中,研究人员将亚麻油为水性涂料的原材料,通过光固化、气干等工艺,形成两型水性聚氨酯涂料,提升涂料的美观性与防腐蚀性,为高档实木家具的生产与涂装做出较大的贡献[4]。
2 水性涂料的研究进展情况
关于水性涂料的研究进展,可以分别从以下两方面入手分析;
一方面,关于水性涂料的研究。水性涂料以其自身优势在我国涂料市场中大放异彩,广泛应用于各个行业中,符合人们的绿色、环保发展理念。水性丙烯是水性涂料的主要种类,其是研究人员通过有机硅改性与纳米改性研究得到的一种具有良好性能的材料,具有耐候性、耐碱性、防水性、密度大等优势。
另一方面,关于水性涂料助剂的研究发展。水性涂料有多种不同助剂,包括:消泡剂、湿润剂、分化剂、水性催干剂等,不同助剂有其独特的优点与不足,比如:分散剂能够有效克服高分子量所引发的絮凝问题。虽然水性涂料在应用的过程中显露出较强的优势,但是其仍然存在一定不足,比如:水性涂料的成膜时间较长、水性涂料应用的环境条件要求严格、水性涂料的水乳化保存更加困难等,这些均是水性涂料在实际应用过程中显露出来的不足之处[5]。需要加强对水性涂料表面活性剂的研究,分析成膜机理与水分散体成分,加强对水性涂料的成膜助剂的研发,从而有效缩短水性涂料的成膜周期,改善水性涂料不足,提高应用效率,促使其具有更多的应用优势。随着水性涂料的研发与推广,人们逐渐认识到水性涂料的可塑造性,其研发方向逐渐趋向绿色环保领域发展,且水性涂料与助剂的研究相互促进、互为辅助,水性涂料在涂料市场中的占比逐渐扩大,可以预见其未来的良好发展前景。
3 结束语
综上所述,随着人们的大力研究与推广,越来越多的水性涂料应用于各个行业中,大幅度提升了行业整体水平,满足人们的实际需求。结合水性涂料的衔接应用情况可以发现,其种类较为单一,且在实际运用的过程中仍然存在一些问题,这就需要研究人员加强对水性涂料的探索,以此推动水性涂料的研发与应用。在未来的发展过程中,工作人员可以进一步研究引入绿色、可持续发展理念,研究水性涂料在各行业中的应用,拓展水性涂料的市场占比,从而取代传统涂料,改善传统涂料使用造成的污染问题。