經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，為人類帶來更為優(yōu)越的物質(zhì)條件的同時(shí)，也制造了一系列阻礙人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境問題。近年來，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提升，如何創(chuàng)造更高效更可持續(xù)的發(fā)展模式則成了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重中之重。環(huán)保問題首當(dāng)其沖。因此世界各國開始紛紛就環(huán)保問題針對(duì)產(chǎn)生環(huán)境污染和破壞的各行各業(yè)制定并實(shí)施各項(xiàng)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
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? ? 在中國，《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》分別于2003年1月1日和2009年1月1日正式實(shí)施。而《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的中心內(nèi)容，是提高資源利用，減少和避免污染物的產(chǎn)生，保護(hù)和改善環(huán)境，保障人體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。2015年2月1日工信部在制定了14項(xiàng)涂料、顏料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，對(duì)生產(chǎn)和排放VOCs（＞420g/L）的溶劑型涂料開始征收消費(fèi)稅，以減少VOC的排放。而為了加速水性漆發(fā)展，*在2014年分別制定了“HG/T4761-2014水性聚氨酯涂料的化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”，“HG/T4759-2014水性環(huán)氧涂料的化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”和“HG/T4758-2014水性丙烯酸涂料化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”，于2015年6月1日起執(zhí)行。這對(duì)推進(jìn)水性涂料的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。
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? ? 2016年12月中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)編制了“*先進(jìn)污染防治VOCs防治領(lǐng)域的典型案例18項(xiàng)”。在涂料方面，僅對(duì)木器涂料水性化的技術(shù)典型案例作了說明，表明*對(duì)水性木器涂料的開發(fā)應(yīng)用給予了高度重視。2016年12月16日“*發(fā)改委和工信部”公布了“*鼓勵(lì)有毒有害原料產(chǎn)品替代品目錄2016年版”，其中涉及了大量水性涂料替代溶劑型涂料的產(chǎn)品目錄。
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? ? 近年來在輿論上，環(huán)保部門對(duì)涂料上，下游企業(yè)在監(jiān)管力度上，都有了極大的增強(qiáng)，這對(duì)水性涂料的發(fā)展也起到了極大地推動(dòng)作用，盡管如此，我國水性涂料的發(fā)展和使用情況到底怎么樣呢？
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目前水性涂料的發(fā)展概況
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? ? 水性涂料是用水來代替溶劑型涂料中的稀釋劑，所以不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。作為稀釋劑在涂膜固化過程中會(huì)全部揮發(fā)掉，對(duì)涂膜而言是沒有任何意義，也可以說是一種資源的浪費(fèi)，也可以說，水性涂料是一種節(jié)約資源型的涂料品種。
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? ? 此外，水性涂料可以在濕的基材表面或潮濕的環(huán)境下噴涂。它對(duì)所使用的涂裝工具來說，不需要用溶劑來清洗，可以直接用清水沖洗，所以在施工過程中沒有溶劑的消耗。對(duì)電泳涂漆而言，它可以對(duì)復(fù)雜的構(gòu)件、另件（內(nèi)腔、棱角、焊縫）一些難以涂覆的部分進(jìn)行涂裝。以上幾點(diǎn)正是當(dāng)今環(huán)保高壓下發(fā)展水性涂料的重要原因。
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? ? 但實(shí)際水性涂料并非完全沒有VOC排放。為了改善水性涂料在物化特性上與溶劑型涂料的差距，所以必須添加一些助劑來彌補(bǔ)其中的不足。為此，所加的一些助劑大多都是有機(jī)化合物，都是屬于可揮發(fā)的有機(jī)化合物，它必然會(huì)有VOC的排放。只是它與溶劑型涂料相比，所占的比例比較小而已，一般水性涂料的有機(jī)揮發(fā)物的含量在10~15%左右。
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? ? 正是由于水性涂料要加入相當(dāng)多的不同功能的助劑，如消泡劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、防腐防霉劑等，就必然會(huì)加大水性涂料的生產(chǎn)成本，就目前而言，水性涂料與物化性能相當(dāng)?shù)娜軇┬屯苛舷啾?，共成本價(jià)要比溶劑型涂料高一點(diǎn)。另外水性涂料在噴涂（涂裝）過程中也會(huì)有污水、廢渣產(chǎn)生，這也是需要處理的。雖然，為了解決環(huán)境污染，*大力提倡水性涂料的應(yīng)用，但由于價(jià)格高，施工條件要求比較苛刻等限制，我國目前所生產(chǎn)的水性涂料在很多方面與國外所生產(chǎn)的水性涂料還有很大差距，再加上我們?cè)诩夹g(shù)開發(fā)、施工應(yīng)用，人員素質(zhì)等方面差距，致使水性涂料在真正應(yīng)用上仍然占比較小。就家具用木器漆而言，很多地區(qū)已頒布了禁油令，然而，水性木器漆的使用到目前為止，也僅有5%左右。
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? ? 為了徹底改變這一現(xiàn)象，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面入手：
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? ? 1、應(yīng)該加大對(duì)水性涂料方面的研發(fā)（也包括水性涂料所用助劑）力度。*有關(guān)部門要制定對(duì)研發(fā)環(huán)保生態(tài)友好型，對(duì)人類友善型的涂料的支持和獎(jiǎng)勵(lì)制度。從物質(zhì)上，精神上為他們提供保障和應(yīng)有的獎(jiǎng)勵(lì)。
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? ? 2、要對(duì)從事水性以及其他研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)保生態(tài)友好型，與人類友善型涂料的企業(yè)，研發(fā)單位的工作人員的基本素質(zhì)，提供不斷充電、提高的機(jī)會(huì)。要加大在這方面的國內(nèi)外技術(shù)交流，組織一些論壇、講座，使其從事這方面工作的各類人員，在理論上、實(shí)際上都有一個(gè)較大幅度的提升。
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? ? 3、在條件允許的情況下，也可以組織專業(yè)人員到國外進(jìn)行考察，要組織專業(yè)人員攻關(guān)，要從水性涂料與溶劑型涂料在物化性能方面，施工方面所存在的不足上下大功夫，給予逐一解決。只有這樣才能使水性涂料，在工業(yè)上、在建筑和各個(gè)行業(yè)上，得到真正的應(yīng)用。
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? ? 水性涂料在實(shí)際應(yīng)用上急待解決的幾個(gè)問題
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? ? 水性涂料在涂裝是對(duì)基材表面清潔度要求較高，若在涂裝環(huán)境中存在雜質(zhì)、污物就會(huì)使涂膜產(chǎn)生弊?。ㄈ缈s孔等）。其主要原因是由于水的表面張力高達(dá)72達(dá)因/厘米，而大多數(shù)液體（有機(jī)溶劑）的表面張力僅為20-40達(dá)因/厘米。正因?yàn)槿绱?，?duì)烘烤型水性涂料，在涂裝時(shí)對(duì)涂裝環(huán)境的溫度、濕度的要求就比較嚴(yán)格。如基材表面的除銹等級(jí)一般應(yīng)達(dá)到≥Sa2.5級(jí)；底材的表面溫度應(yīng)該大于10℃，涂裝的環(huán)境溫度一般應(yīng)在5-30℃，相對(duì)濕度應(yīng)不大于75%。水性涂料的儲(chǔ)存溫度不能小于5℃。有時(shí)為了保證涂膜的質(zhì)量，就需要添加調(diào)濕、調(diào)溫裝置，這對(duì)使用者來說，就必然加大了設(shè)備投入，也增加了能量消耗。
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? ? 在今年，筆者在一個(gè)技術(shù)交流活動(dòng)中得知上海奇想青晨涂料技術(shù)有限公司于七年前，便開始了在水性涂料方面的創(chuàng)新。最終研制出了新一代的水分散性納米材料——碳鈦籠樹脂，在此基礎(chǔ)上，對(duì)水性涂料在工業(yè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了研發(fā)，并研制出了一系列新型的水性防腐涂料系列的樹脂產(chǎn)品，如碳鈦籠丙烯酸樹脂、碳鈦籠環(huán)氧丙烯酸樹脂、碳鈦籠改性硅丙樹脂、碳鈦籠羥基丙烯酸樹脂和碳鈦籠聚醚改性羥丙樹脂。用這些樹脂做成的水性涂料根據(jù)實(shí)際的運(yùn)用，已解決了一般水性涂料在涂裝時(shí)對(duì)基材表面清潔度的要求，據(jù)資料介紹，其表面清潔度達(dá)到St2即可，在環(huán)境溫度于5℃上下相對(duì)濕度大于75%的情況下，也可以正常施工。這就減少了對(duì)基材處理的要求，也不再需要增加調(diào)濕調(diào)溫裝置的投入。
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? ? 水性涂料的抗機(jī)械作用力的分散穩(wěn)定性較差，在輸送管道內(nèi)，流速急速變化時(shí)，分散微粒會(huì)被壓縮成固態(tài)微粒，致使涂膜產(chǎn)生麻點(diǎn)，粗粒。所以在涂裝時(shí)就要求輸送管道形狀，管壁無任何缺陷。若有缺陷，就會(huì)出現(xiàn)因水性涂料中的顏料、由于分散不好，而造成小型微粒出現(xiàn)，而造成涂膜弊病的產(chǎn)生。
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? ? 水性涂料由于水的存在，會(huì)對(duì)涂裝設(shè)備造成一定的腐蝕，為了避免腐蝕，就需要對(duì)涂裝設(shè)備進(jìn)行防腐處理，如加入襯里，用耐蝕材料(不銹鋼)進(jìn)行制造，這對(duì)使用者，就會(huì)加大成本投入。
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? ? 水性涂料因?yàn)橛杏H水基因的存在，涂膜有一定的親水性，當(dāng)涂裝不當(dāng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生回粘、泛白、耐水性差的缺陷。當(dāng)前不少水性涂料都有耐水性差的問題，水性涂料的酸堿度（PH值）大多為7.5-8.5屬于弱堿性，在此情況下，易造成樹脂中的酯鏈發(fā)生水解而使分子鏈降解，就會(huì)影響涂料槽液的穩(wěn)定性，從而影響涂膜的物化特性。
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? ? 水性涂料為了改善物化性能上的差距，目前在制造時(shí)(配方設(shè)計(jì)中)都要加入一些高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，在烘烤型的水性涂料固化時(shí)，隨著溫度的升高就會(huì)產(chǎn)生煙霧，凝結(jié)時(shí)，若落在涂膜上，也會(huì)造成涂膜缺陷。水性涂料中由于水的存在，致使水性涂料易于滋生細(xì)菌，產(chǎn)生霉變，所以水性涂料必須要注意防霉，防腐問題。與此同時(shí)，水性涂料在貯存、運(yùn)輸時(shí)，也要注意貯存和運(yùn)輸時(shí)的外界溫度，以免凍壞。
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? ? 水性涂料在生產(chǎn)、應(yīng)用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定量廢水，對(duì)所產(chǎn)生的廢水，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理，當(dāng)廢水處理達(dá)標(biāo)后，才能排放。否則會(huì)造成水污染。
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? ? 在目前原材料上漲的情況下，如何從開源節(jié)流和研發(fā)，生產(chǎn)上降低水性涂料的生產(chǎn)成本，也是消費(fèi)者特別關(guān)心的大問題。
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? ? 以上都是我們?cè)谘邪l(fā)水性涂料、在配方設(shè)計(jì)上、施工工藝上亟待解決的問題。若不能及時(shí)解決，要使水性涂料達(dá)到真正的應(yīng)用，也非易事。
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? ? 值得慶幸的是，近年來不少事業(yè)單位都加大了對(duì)水性涂料的研發(fā)力度和資金上的投入，并取得了一定的成果。
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? ? 大家都知道，建國以來，醇酸樹脂在工業(yè)涂料上的應(yīng)用上，一直占據(jù)了很大的比例。為了使其向水性方面的轉(zhuǎn)換，我國不少原來研發(fā)、生產(chǎn)溶劑型醇酸樹脂涂料的單位都加大了對(duì)水性醇酸樹脂涂料的研發(fā)，而且也取得了一定的突破，如在抗水性方面、耐油、耐鹽水等上都有了極大的提高。在水性木器漆方面，我國蘇州凱康化工科技有限公司所研制的水性木器封閉底漆和高光，高硬度雙組份水性木器漆，經(jīng)過了兩年多的應(yīng)用和不斷改進(jìn)，終于在2016年底，通過了江蘇省組織的專家評(píng)審，該產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，不但達(dá)到了GB/T23999-2009的指標(biāo)，還在光澤，硬度上有所突破，并超過了某國外（同類產(chǎn)品）知名品牌的技術(shù)指標(biāo)，得到了用戶的認(rèn)可。
