水性涂料环保特性及其在表面涂装工艺中的应用

水性涂料环保特性及其在表面涂装工艺中的应用

王春明彭林林时迎娜王涛

山东奔腾漆业股份有限公司  山东邹城  273500

摘要：水性涂料在环保方面相较于传统溶剂型涂料有独特的优势，例如挥发性较低，毒性较小，具有不错的生物可降解性。随着世界各国环保意识的不断增强，在国家政策的支持之下，水性涂料在表面涂装工艺中发挥了越来越大的作用，也在更多的领域被推广。水性涂料的稀释剂是水成分，相对于传统的溶剂型涂料毒性较低，并且不含有大量的有机化合物，具有良好的经济效益和环保效能。然而水性涂料和溶剂型涂料在自身属性上差异较大，无论是固化速度还是耐磨性和耐久性都需要进一步考究才能确保其性能的稳定，有关工作人员需要做好水性涂料环保性能的研究，并且优化涂装技术，让水性环保涂料成为绿色产业的支点，推动绿色涂料行业的发展，为环保做出贡献。

关键词：水性涂料；环保特性；表面涂装工艺

引文：水性涂料不容易产生VOC，能够达到环保排放的要求，并且涂料不易燃，抗霉防菌性能都较好，酸碱值较为均衡，呈现出弱碱性，霉菌不易增长，在有些领域只需要在水性环保涂料中加入一定比例的水，稀释之后就可以制作成无机水性环保涂料，它的成本较低，涂刷过程中施工性较好，并且其中不含可溶性重金属，表现出低毒害、无刺激的环保特征。有关工作人员需要加强对水性涂料环保特征的相关研究，让其更加符合市场环境的期待，拥有良好光明的发展前景。本文围绕着水性涂料环保特性及其在表面涂装工艺中的应用展开论述，希望为有关工作者提供参考和建议。

一、水性涂料环保特性

（一）低毒害

低毒害性体现在两个方面，第一方面是传统的溶剂型涂料被取代，另外一方面是低VOC排放。VOC指的是在标准温度条件下产生具有挥发性的有机化合物，这种物质大多数来自于工业生产的废气以及汽车尾气，还包括其他的生产性溶剂，在大气中也会含有一定程度的VOC比例，和空气中的氮氧化合物产生反应会产生其他光化学污染，对空气环境质量造成负面影响[1]。VOC会造成室内空气污染，对人身体的健康形成负面作用，例如咽喉干燥、过敏气喘，这些都有可能是由VOC导致的。水性涂料的稀释剂是水，其中的VOC排放量较少，相对于传统的溶剂型涂料，VOC占比只有1/10，同时水性环保涂料不含甲醛和苯这些有害物质，环保性能更好。水性涂料大多数会被运用在家居建筑、汽车刷漆等不同的领域，目前已经成为绿色涂料的典型代表。低毒性则指的是减少了传统有机化合物的排放比例，降低了化合物对人体和环境的危害，例如常见的容易危害环境损害健康的化合物包括二甲苯、甲苯和苯，这些是有机化合物的代表，它们在空气中容易挥发，与臭氧相互结合形成破坏性物质，有些化合物还容易污染室内空气，危害身体健康。水性涂料和溶剂型涂料相比不会添加太多的有机化合物，毒性更低。

（二）可降解性

除了低毒害的特征，水性环保涂料的特性还包括具有较强的可降解性。水性环保涂料大多数含有一些天然成分或者可降解物质，例如水性丙烯酸涂料含有乳液树脂，还掺杂了一些环保颜填料和助剂，这些物质都较为容易分解，容易被微生物催化成水和二氧化碳等无害成分，水性环氧涂料中包含的环氧树脂和固化剂也不会过度破坏环境，同样可以被微生物分解，不会对环境造成较大负担。水性环保涂料在使用和涂刷的过程中会产生一定的废水，但这些废水相对于传统的溶剂型涂料液较为容易处理，自然降解即可。相比之下溶剂型涂料则不然，其在生产加工包括使用过程中都会产生较多的有害物质，降解时间较长，处理难度更大。

二、水性涂料在表面涂装工艺中的应用

（一）在汽车涂料领域的运用

水性汽车涂料是以水性环保涂料为基础制作的汽车涂刷产品，这类产品的优点是环保性能较强，不会污染环境，有害物质排放较少，传统的汽车涂层则不然，其污染较大。目前使用水性环保涂料已经成为汽车行业的发展趋势之一，但是其在使用的过程中仍然有一些方面需要注意，例如水会腐蚀介质中的金属容易引发汽车设备损坏，造成金属离子变质，如果直接用水性涂料当做溶剂兼容色粉容易造成汽车颜色发黄，汽车耐磨性变差。水性涂料在制作过程中还需要注意保存和运输，最好采用不锈钢容器和不锈钢管道，做好化学钝化处理。对于汽车工业来说，汽车的零部件种类较多，数量也较为庞杂，因此不同部位的汽车零件需要使用不同性质的水性环保涂料。总而言之，水性涂料因其环保特征在汽车行业中发展较快，有较大的运用潜能及销售市场[2]。经过长期的实践可以发现，由三元杂化体和环氧分散体配比而成的汽车涂膜具有较强的耐油性和耐盐雾性，并且吸附力较好。水性涂料在经过高温烘烤之后原有的清漆已经产生交联反应，这时在上色漆附着性较差，难度较大，要处理这一问题可以用物理和化学两种方法，物理方法则是打磨表面漆层逐步提高附着力，化学方法则是要让色漆中的树脂和催化剂展开综合反应，做好调整，提高咬合力，从而改善清漆层附着力较差的问题。目前较为常用的水性环保涂料包括水性聚氨酯中漆、水性聚氨酯面漆和底色漆，合格的汽车水性环保涂料有较强的吸附性，光泽度也较好并且有不错的耐紫外线、抗老化性能。

（二）在建筑家具方面的使用

建筑家居领域也是水性环保涂料使用的主战场，其用途非常广泛，可以用来装饰地板、门窗、屋顶、建筑外墙等各种建筑平面，和传统的溶剂型涂料相比，水性环保涂料优势多多，首先它具有环保性和耐候性，其中含有较少的有害物质，VOC排放量较低，不会损害人体健康和环境健康[3]。在施工过程中使用水性涂料可以减少有害物质的排放，降低建筑行业的能耗，提高室内空气环境。耐候性指的是水性涂料在不同气候条件下都可以保持较为稳定的色彩和光泽，不需要频繁更换涂料或重新粉刷涂料，减少建筑后期维护成本；其次运用在建筑家居领域拥有不错的抗污染性和装饰效果。水性涂料的颜色选择范围更广，相对于溶剂型涂料，它的颜色设计更加自由，营造出自然清纯的效果，例如纹理装饰面、哑光装饰面和磨砂装饰面，大大增加了建筑装饰的可看性。水性涂料的抗污染性还体现在能够抵御大气中的紫外线、霉菌和水分，提高建筑材料的使用寿命。和汽车工业相互类似，在建筑家装领域使用的水性环保涂料也包括表面处理、中层组装和底漆涂装，但是要注意水性涂料的涂装条件需要做好温度和质量的把控，只有严格控制使用方法和使用手段才能确保施工效果达标。

（三）在常见材料涂装中的使用

使用水性环保涂料的常见材料包括金属表面、塑料表面和木材表面三大类，金属表面涂刷水性漆可以保护金属表面不受损，延长使用寿命，水性涂料用于金属表面可以起到防锈的作用，也可以起到一定的装饰美观作用。常见的水性涂料是水性丙烯酸，它具有良好的耐酸性、抗磨性，也能更好的保持金属装饰物的色彩，在运用过程中需要注意做好预处理，保持完备的涂装条件，金属表面需要先进行除锈、除油处理才能提高水性涂料的附着力和耐久性，防止出现气泡脱落的问题。在塑料表面涂刷水性涂料常用的物质是聚碳酸酯、聚苯乙烯，它可以让塑料制品更防水耐磨，也具有良好的美观效果。在木材表面涂刷水性涂料大多数使用清漆或者原木色漆，能起到保护和美化的作用，清漆可以用来保护木材，在实际运用中，漆膜涂料主要包括底漆、封边漆和面漆，除了具备常见的清漆功能之外还具有卓越的保护性能。

结语：综上所述，水性涂料具有良好的环保特性，它的毒害较低并且可降解性较强，在表面涂装工艺中的运用效果较好，经常被运用在汽车涂料领域、建筑家装领域，也可以被运用在金属、塑料和木材表面的涂装工作中。

参考文献：

[1]崔少杰,李雅蕾,张雷. 水性涂料环保特性及其在表面涂装工艺中的应用分析 [J]. 低碳世界, 2023, 13 (07): 16-18.

[2]于长江. 实木家具水性涂料环保涂装的解决方案 [J]. 中国涂料, 2022, 37 (08): 59-63.

[3]张云飞,陈天宇,唐瑞芬,等. 水性UV涂料在塑胶表面涂装的应用 [J]. 中国涂料, 2015, 30 (05): 47-50+63.