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                  水性涂料的研究和使用進展
                  發布時間:2020-11-18  作者:無窮花水性漆  文章出處:  瀏覽量:712

                  隨著工業社會的快速發展,大規模的工業建設給人們帶來了巨大的經濟效益。但隨著環境污染問題越來越嚴重,保護環境已成為各國最基本的任務。白色污染、水污染、大氣污染、光污染以及樹木的亂砍濫伐等諸多與人類生活密切相關的污染問題已經不容忽視,但面對市場經濟的激烈競爭,利益與環境卻變成了兩個相對立的因素,更有部分企業面對巨大的利益誘惑,以污染環境為代價換取經濟利益。



                  正因為如此,研發環保型材料并替代已有的使用高污染或生產高污染型材料,已成為當今社會的焦點問題。環保型材料的研制成功不僅給社會帶來了更大的經濟效益,而且解決了高污染企業經濟效益與環境保護的矛盾關系,同時使環境污染問題得到了最好的解決方法。

                   

                    從1867年美國第一個涂料專利的出現標志著涂料科學與技術的開始。涂料中的揮發性有機物(VOC)以氣態分子的形式在其生產、施工、干燥、固化成膜過程中散發至空氣中,不僅造成了環境一定程度的污染,而且對人體健康也構成了威脅。世界各國為了保護環境,也為了保護地球上人類的生命安全,制定了有關環保的法律法規限制涂料中VOC的含量以及排放。VOC的重要來源之一就是涂料的主要組成物質—分散介質和成膜物,鑒于有機溶劑型涂料的這種缺點,水性樹脂生產技術的進步和發展刻不容緩,同時水性涂料逐步替代有機溶劑型涂料的前景一片光明。

                   

                  水性涂料的發展優勢

                   

                  1、對環境友好

                   

                    水性涂料從原料來源到生產及使用的全生命周期,均有利于環境的健康發展。它不僅在生產過程中將易揮發的有機溶劑替代,而且使用時涂裝工具可用水清洗,也減少了清洗溶劑的消耗。有機溶劑的生產需要消耗化石原料,在資源緊缺的現階段是對資源的一大挑戰,水性涂料的出現,解決了這一問題。同時,溶劑的削減,大大減少了生產及使用過程中揮發性有機化合物的排放,為改善周邊大氣環境作出了積極的貢獻。馬春慶[2]等人對比了不同涂裝體系的 VOC排放量,結果表明“溶劑型中涂 + 溶劑型色漆+ 單組份罩光清漆”工藝體系的 VOC排放量為120 g/m3,而“水性中涂 + 水性色漆 + 水性罩光清漆”工藝體系的排放量僅為 28 g/m3,排放量大幅度降低。另一方面,水性涂料僅采用少量低毒性醇醚類有機溶劑,有機溶劑揮發量減少,極大改善了工作場所的環境,有利于工作人員的身體健康。

                   

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                  2、安全性提高

                   

                    以溶劑中最常見的甲苯和二甲苯為例:甲苯的閃點為 4℃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限 1.2%7.0%(體積);二甲苯閃點 29℃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限約為 1%7%(體積)。兩者均為易燃物質。因此,溶劑型涂料的易燃易爆原料儲存和使用的場所,具有發生火災爆炸事故的風險。而水性涂料的生產和使用,減少了對易燃易爆原材料的需求,極大地降低了風險。

                   

                  3、降低成本

                   

                    一是對原料成本的降低。隨著人們對資源能源的需求日益增大,在世界范圍內出現資源能源短缺的問題,導致石油乃至下游產品價格持續上漲,作為下游產品的有機溶劑也不例外。資源價格的壓力下,以水作為稀釋劑的價格優勢正得以逐漸顯現。

                   

                    二是對環境成本的降低。傳統的溶劑型涂料生產過程中產生大量的有機廢氣,為了 達到排放要求,企業需要配置尾氣處理設施及相關的配套設施,并負擔日常運行及維護費用。水性涂料的有機廢氣排放很少,為企業減輕了負擔。

                   

                    三是安全成本的降低。水性涂料以水作為稀釋劑,使之成為更為安全的涂料,從生產到運輸再到應用中的火災隱患較傳統溶劑性涂料大幅降低。對于管理者來說,安全方面的投入成本也將相應的降低。

                   

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                  4、施工條件及外觀性能

                   

                    水性涂料由于透氣性比較好,基層內部的水蒸氣可以向外擴散,不容易起泡,因此在對基層的要求上,水性涂料施工的基層含水率應小于 10%,溶劑型涂料施工的基層含水率應小于8%。水性涂料對材質表面適應性好,涂層附著力強,在潮濕環境中可直接涂覆施工。通常,溶劑型涂料的涂著固體份高達 60%~70%,而水性涂料的涂著固體份僅為 20%~30%,由此可見,水性涂料的平滑性相對較好。

                   

                  水性涂料行業分析

                   

                    “十三五”期間,國家強力推進污染治理以及著力發展節能環保產業,因此隨著環保政策趨嚴,涂裝行業向綠色友好方向轉型是行業必經之路,水性化的方向轉型也是涂裝行業的必然趨勢。中國水性涂料的發展還處于初始階段,較歐美發達國家的普及率低很多。在相關利好政策尤其是國家稅務總局頒布的《關于對電池、涂料征收消費稅的通知》的推動下,中國水性涂料有望較快發展,普及率得到提升。

                   

                   

                  水性涂料未來展望

                   

                    以水作為稀釋劑的水性涂料較溶劑型涂料VOC 含量大幅降低,對環境友好,對施工者、使用者的健康無害,在國內已有不少水性涂料企業的成功案例。今后,大力開展基礎性研究,降低水性涂料的施工難度、改善使用性能,是水性涂料拓展應用領域、大規模普及應用的當務之急。同時,加強對政策指引、推廣技術、轉變思想觀念、消除公眾對水性涂料的偏見及顧慮等相關工作的重視,也將對水性涂料的應用發展起到推動的作用??傊?,在發展涂料工業三原則 ( 無污染,省資源,節能 ) 和“4E”原則(經濟、效率、生態、能源)的指導下,水性涂料將有更大的發展。

                   

                    隨著中國經濟持續快速的增長,基礎設施的大量建設,人們環保意識的逐漸增強,涂料必將走向健康環保、水性化的道路,而水性涂料業必將迎來更廣闊的發展空間。




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