一、涂料用樹脂水性化方法

    水性涂料用樹脂，通過三個途徑賦予水性化：

    ①在樹脂分子鏈中引入胺基(或羧基)，用酸(或堿)中和形成陽離子型(或陰離子型)樹脂，能水溶或增溶分散于水中。

    ②在樹脂分子鏈引入一定數(shù)量的強親水基團(tuán)，如羧基、羥基、氨基、醚基、酰胺基等，自乳化而分散于水中。

    ③外加乳化劑乳液聚合，或?qū)�樹脂強制乳化形成水分散乳液。有時幾種方式同時并用，以提高水分散性及水分散液的穩(wěn)定性。

    水性涂料雖然以水作分散介質(zhì)，但為了提高樹脂的水溶性，調(diào)節(jié)水性涂料的粘度及涂膜的流平性，需加入少量醇醚類有機(jī)助溶劑。

    二、水性涂料類型及性能比較

    由于樹脂水性化途徑的不同，水性涂料體系通常分為三類：水溶性、膠束分散型和乳液。大多數(shù)樹脂都能形成這三種水分散形態(tài)，像醇酸、丙烯酸都有這三種形狀的產(chǎn)品。但是，同類樹脂，由于不同形態(tài)下的聚合物相對分子質(zhì)量及分散微粒的尺寸差別很大，其水性涂料的性能也大不相同。

    水性涂料用量最大的是建筑乳膠涂料，同類型熱塑性乳膠也有部分作為工業(yè)維護(hù)涂料用于金屬表面涂覆；在金屬表面上用得最好的是熱固性電泳涂料，工業(yè)化大批量涂底漆幾乎都是采用電泳涂料，它是金屬用水性涂料的主流。其他類型的水性涂料所占比例較少，但高品質(zhì)的汽車裝飾性水性面漆國外已開發(fā)成功，并在試用階段。而常溫干燥的水性涂料還不能滿足重防蝕要求，但研究重防蝕水性環(huán)氧和水性聚氨酯常溫干燥涂料有很大的潛力和更大的實際意義，因它們比溶劑性涂料，對材質(zhì)表面和施工環(huán)境有更好的適應(yīng)性。

    三、水性涂料的特點

    水性涂料相對于溶劑性涂料，具有以下特點：

    l．以水作溶劑，節(jié)省大量資源；消除了施工時火災(zāi)危險性；降低了對大氣污染；僅采用少量低毒性醇醚類有機(jī)溶劑，改善了作業(yè)環(huán)境條件。一般的水性涂料有機(jī)溶劑(占涂料)在10％～15％之間，而現(xiàn)在的陰極電泳涂料已降至1.2％以下，對降低污染節(jié)省資源效果顯著。

    2．水性涂料在濕表面和潮濕環(huán)境中可以直接涂覆施工；對材質(zhì)表面適應(yīng)性好，涂層附著力強。

    3．涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。

    4．電泳涂膜均勻、平整。展平性好；內(nèi)腔、焊縫、棱角、棱邊部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防護(hù)性；電泳涂膜有最好的耐腐蝕性，厚膜陰極電泳涂層的耐鹽霧性最高可達(dá)1200h。

    四、水性涂料存在的問題

    1．水性涂料對施工過程中及材質(zhì)表面清潔度要求高，因水的表面張力大，污物易使涂膜產(chǎn)生縮孔;

    2．水性涂料對抗強機(jī)械作用力的分散穩(wěn)定性差，輸送管道內(nèi)的流速急劇變化時，分散微粒被壓縮成固態(tài)微粒，使涂膜產(chǎn)生麻點。

要求輸送管道形狀良好，管壁無缺陷。

    3．水性涂料對涂裝設(shè)備腐蝕性大，需采用防腐蝕襯里或不銹鋼材料，設(shè)備造價高。水性涂料對輸送管道的腐蝕，金屬溶解，使分散微粒析出，涂膜產(chǎn)生麻點，也需采用不銹鋼管。

    4．烘烤型水性涂料對施工環(huán)境條件(溫度、濕度)要求較嚴(yán)格，增加了調(diào)溫調(diào)濕設(shè)備的投入，同時也增大了能耗。

    5．水的蒸發(fā)潛熱大，烘烤能量消耗大。陰極電泳涂料需在180℃烘烤；而乳膠涂料完全干透的時間則很長。

    6．沸點高的有機(jī)助溶劑等在烘烤時產(chǎn)生很多油煙，凝結(jié)后滴于涂膜表面影響外觀。

    7．水性涂料存在耐水性差的問題，使涂料和槽液的穩(wěn)定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介質(zhì)一般都在微堿性(PH7.5～pH8.5)，樹脂中的酯鍵易水解而使分子鏈降解，影響涂料和槽液穩(wěn)定性，及涂膜的性能。

    水性涂料雖然存在諸多問題，但通過配方及涂裝工藝和設(shè)備等幾方面技術(shù)的不斷提高，有些問題在工藝上得到防止，有些通過配方本身得到改善和提高。