20年专注抗紫外线、抗黄变

 
谈谈我国水性涂料在不同重点工业的应用现况

      水性涂料的突出特点就是安全性、环境友好性,因其不属于易燃、易爆、易致毒、易腐蚀的危化品范畴,在运输、贮存、施工等环节都很安全方便;同时施工时气味低,与传统的溶剂型涂料相比可大大减少VOC排放。但由于配方中水分的存在,水性涂料具有干燥慢、水的表面张力大等不利因素,与溶剂型涂料相比,在成膜光泽、丰满度、闪锈抑制性、施工宽容度、快速成膜、早期干燥等性能等方面的确存在一定不足。这些因素也影响了水性涂料在一些特定领域的应用。因此,水性涂料的发展还需要在树脂、涂装工艺及设备改进等方面进行深入研究。水性涂料的快速发展也带动了相关水性添加剂的研发进步,如上海苍洪的水性抗黄变剂BETTERSOL 1830W炔二醇表面活性剂等都是重要的水性添加剂品种。公司持续关注我国水性涂料的发展。

       工业涂料应用的领域广泛,以下谈谈一些重点工业的涂料水性化应用进展。

      1、集装箱涂装的应用,这是目前我国水性涂料工业应用突出的成就。自2017年4月1日开始,全国标准干货集装箱生产厂家的涂装生产线,全部推广水性涂料产品体系的使用。截至目前,新生产标准干货箱,除车间打砂后第一道环氧富锌底漆外,全部水性化;特种住人集装箱部分水性化,而翻新箱市场水性化较慢。涉及的涂料产品体系有,应用于标准干货箱的水性环氧富锌、水性环氧厚浆、水性丙烯酸面漆,应用于住人集装箱的水性醇酸防锈涂料、水性丙烯酸防护涂料、水性环氧底漆、水性聚氨酯面漆等。

       水性集装箱涂料应用较多,尽管在应用之初出现了闪锈、涂装效率降低、涂层脱落、单箱成本增加等问题,但目前的水性涂料技术,在严格控制施工的前提下,是能够满足集装箱市场的性能要求的。集装箱的水性涂料标准较完善,标准制定得也比较早。

      2、船舶领域应用,目前在船舶领域应用较少。部分企业在进行水性无机硅酸锌车间底漆的推广和应用工作,但应用比例仍然不高;也有一部分企业尝试将水性产品应用于舱室内涂层配套,以及日常修补等,但也未能大范围应用。涉及的产品体系有水性环氧、醇酸厚浆、丙烯酸、聚氨酯等,多在试用阶段,主要应用于上建区域、房舱区域、机舱区域等不要求长期浸泡介质及不需要重防腐防护的部位。关于船舶用水性涂料的标准还未出台,只能借鉴溶剂型标准进行涂层设计和验收。

       因为水性重防腐涂料技术还不成熟,C4环境内有应用,但在船舶中应用较少;底漆、中间漆,一道施工膜厚没有溶剂型的高;C5环境及浸入土壤、水、油等液体中,暂无水性解决方案;水性工业涂料中亲水基团、乳化剂、润湿分散剂、涂层孔隙率等的存在会影响涂层物性,还达不到溶剂型的性能指标和船舶的应用要求。高固体分、无溶剂等环境友好型涂料在此领域的应用,这也是减少VOC排放的有效手段。

        3、钢结构领域的应用。钢结构产品体积大、行业分布广、企业平均规模偏小,涂料喷涂往往在开放场所进行,实现VOC有组织排放难度较大,造成空气污染。水性涂料在钢构领域的应用能够大大减少VOC的排放,有很大的市场空间。2016年,钢结构涂料市场为48万t左右,水性涂料销量为1.5万t,水性化比例为3%;醇酸、环氧等系列已经实现水性化,但是在重防腐领域应用相对较少。

       目前水性涂料在钢构应用仍存在难点。钢结构用水性涂料应用时间较短,目前重防腐配套没有令人信服的实际应用,因此在重防腐要求高的领域,例如C5以上的腐蚀环境,往往还需要用高固含的产品进行减排;涂装大部分没有烘烤,涂层干燥慢,施工间隔长,早期耐水性差;厚涂型产品,干燥更慢,容易有起痱子、气泡等弊病。钢结构体系具体配套见表10所示。

       4、 桥梁领域应用。已经在混凝土大桥上使用水性配套体系,钢结构桥梁也在尝试水性底层、中层以及面层进行配套涂装,但目前水性化较慢。涉及的水性涂料产品体系有,应用于混凝土桥梁的丙烯酸、环氧、氟碳树脂产品;应用于钢结构桥梁的无机富锌、环氧富锌、环氧云铁、聚氨酯、氟碳面漆等。

        5、工程机械及特种车辆领域的应用。工程机械、农机、特种车辆属于工业细分领域,预计每年用涂料量超过20万t,所有产品体系为环氧底漆与聚氨酯面漆配套,不同的部位对涂层的性能要求不同,目前水性涂料已经能够满足客户要求。但是在应用过程中还存在一些需要改进的项目,如湿碰湿工艺中,工艺流程的匹配性稍差;聚氨酯面漆超过80 μm时容易起痱子;水性涂料施工黏度大,设备要求高;水性产品施工窗口窄,受温度、湿度影响大;水性修补涂料存在接口问题。随着环保排放要求的严控,特种车辆涂装领域水性化将呈现急速上升趋势。

      工程机械及特种车辆水性涂料目前还没有标准可依,验收只能参照溶剂型涂料的标准和客户的基本要求,亟需相关标准的出台。

       6、 自行车与三轮车产业的应用。 三轮车市场使用水性体系较多;某些自行车和电动车厂家,也已进行尝试,大部分还是以溶剂型体系为主。目前水性涂料的应用仍存在不少难点,水性自行车复合涂层涂膜附着力问题;自行车面漆颜色繁杂;水油体系罩光清漆丰满度差距;三轮车产品电泳底漆品牌较多,对面漆附着力适应性要求高;使用水性分散体降低VOC等。

       7、 石化、电力领域的应用。石油石化领域,除无机富锌、修补方案尝试水性体系外,其他大多还使用溶剂型涂料,整个配套体系水性产品还达不到性能要求。电力行业涉及钢结构的防腐涂装(火电厂房钢构、各类支架、风力发电塔架等)、变压器行业,也已经有水性化的方案进行尝试,尤其是在原有基础设施建设上进行修补涂装,低VOC的水性工业涂料具有环保优势。