新型水性防腐涂料能否全部取代溶剂型涂料

       随着全国全社会越来越重视环境污染和PM2.5问题，各类涂料中挥发性有机化学物(VOC)的排放对PM2.5的贡献以及对环境的危害越来越被人们所认知和重视，加之针对高VOC排放的涂料消费税征收以及部分地区开征VOC排放费，新型水性涂料的研发和推广已经成为涂料及涂装行业的热门话题。但新型水性涂料能否全部取代溶剂型涂料呢?新型水性涂料究竟能走多远?在此，笔者就其所熟知的防腐蚀涂料，谈一下自己的看法。        众所周知，涂料种类多多，用途各不相同，施工条件和方法也各异，不得不说，在一些品种或应用领域内将涂料大部分、甚至完全水性化是可能的。但笔者此处所谈的防腐蚀涂料，仅限于参照ISO12944标准中的定义：        1.涂层以防腐蚀功能为主要目的，即防止结构因腐蚀造成的力学强度损伤。至于其它功能，如装饰等，不是主要目的。        2.涂料能在自然环境条件下干燥或固化。        按照上述防腐蚀涂料的定义，我们再来分析水性化对涂层性能的影响。首先，水性防腐蚀涂料能否在自然环境下干燥和固化，完全取决于其所处的环境条件。与油性防腐涂料相比，成膜过程对水性防腐涂料的性能起着更加关键的作用，这是因为：①水性涂料的成膜过程需要额外的几个步骤，即水分蒸发、漆基聚结、官能团反应(如果有);②水的蒸发热(蒸发所需能量)比一般溶剂都高;③湿漆膜中水分与钢材长时间接触有引起闪锈的危险。所以施工时的温度、相对湿度和通风的控制显得更加重要。这个环境条件至少要达到以下要求： 1.温度要求         底材温度/涂装环境温度至少应要在0℃以上吧。如果温度更低，漆都冻成冰了，显然没法用。另外，不同品种的反应型水性防腐涂料，还受固化反应所要求温度的影响。比如水性环氧，在5℃以下时基本不发生反应。         由于水性漆含水，低温会破乳和结冻，导致涂料或涂膜失效。 2.相对湿度的要求。        根据露点表，当底材温度与环境气温相同时，相对湿度要不高于85%，底材温度才能高于露点3℃;相对湿度要不高于70%时，底材温度才能高于露点5℃;底材温度比露点越高，水分蒸发越快，越有利于良好成膜。如果因为相对湿度太大导致漆膜中的水分不能及时挥发，而漆膜反应固化程度加深，而后水分继续逸出会留下孔隙，孔隙的存在无疑会大大降低涂层的防腐蚀性能。         我国幅员辽阔，气候条件多样，南方湿热多雨，北方冰霜期长，满足水性防腐蚀涂料施工的良好气候条件的时间窗口确实不多，绝大多数工程不可能停下来等天气。这大大限制了水性防腐蚀涂料的推广应用。        另外，水性防腐蚀涂料，与目前应用的溶剂型、高固体份和无溶剂防腐蚀涂料相比，还存在以下难以克服的缺点：        1.厚涂性差。一次涂太厚，水份不易逸出，涂膜易开裂;        2.耐水性、耐化学品性差，无法应用在一些苛刻的腐蚀环境，如浸渍环境;        3.成本较高。        如果满足涂装环境条件，水性防腐蚀涂料也以应用于实际上可适用于几乎所有的大气腐蚀环境。但即使在发达国家，在这种防腐蚀涂料的领域使用水性涂料也是十分谨慎的，目前，得到应用的也仅是一些阴极保护型的底漆，如水性无机富锌底漆之类。或者建筑物内部需要维修或者翻新时。而是通过高固体份化、无溶剂化来满足环保要求。        附：常用防腐蚀涂料的水性化、高固体份化和无溶剂化的可能性 常用防腐蚀涂料的水性化、高固体份化和无溶剂化的可能性        注2：水性涂料也含VOCs。典型含量范围为0-120g/L。