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首页 > 资讯动态 > 行业动态 > 水性金属防腐蚀涂料的应用现状与展望水性金属防腐蚀涂料的应用现状与展望
近年来,随着我国工业化发展步伐的加快,随之而来的环境压力已不容忽视。有关防腐蚀涂料的探究领域来看,由于以溶剂型为主,大量的有机化合物经过挥发作用排放到大气中, 对空气、水环的探究领域来看，由于以溶剂型为主，大量的有机化合物经过挥发作用排放到大气中，对空气、水环境等产生影响,同时威胁人类健康,与低碳经济发展需求背道而驰。因此,为了更好地控制有机化合物的排放,涂料水性化成为必然发展趋势。当前,我国已经有一部分水性金属防腐蚀涂料正式投入使用,在钢结构、石化及车辆等领域得以应用,具有广泛应用前景。
1、几种常见的水性金属防腐蚀涂料及其应用
1.1水性环氧树脂
水性环氧作为当前水性金属防腐蚀涂料中应用较多的品种,主要应用到环氧树脂的可交联性、粘附性等特征。当前,我国水性环氧的发展经历诸多阶段,通过应用自乳化型的环氧树脂，与水性环氧固化剂进行混合。氧固化剂进行混合。
在该混合体系中,环氧树脂的软化点以及相对分子质量比较高。固化剂由水相转移到环氧树脂的分散体中,反应物的浓度随之降低,涂料适用性有所增强。另外,环氧树脂和固化剂具备水分散性,二者的相容性能较好,可保证在成膜过程中实现氨基与环氧的充分接触,更利于保障涂层的抗锈蚀性、耐水性。
对于自乳化环氧树脂分子链中的亲永性官能团,包括阳离子、阴离子以及非离子等若干类型,可通过氨基横酸盐、氨基酸或者氨基苯甲酸等引入亲水官能团,也可以通过环氧分子中含有的亚甲基发生引发剂作用,和不饱和的亲水性单体完成共聚过程,实现亲水目标。在环氧水化过程中,也可以将制备丙烯酸酯乳液技术引入其中,有效改善树脂成膜之后的耐水特征。
1.2有机硅水分散体
在硅氧烷成膜过程中, 与-般性的聚合物水分散体有所区别,在这一过程中会产生乳液受到自身压力作用而挤压成膜的过程,与水解缩合交联完成物理与化学的作用过程。在发生化学作用的过程中,该体系引入了空气中的酸雨带入,随后启动反应过程。
因此，乳液自身由于没有酸雨带入,可以保持贮存的稳定性。以国外先进的水性防腐涂料工艺和技术来看,很多并不是真正意义的有机硅体,大多为有机硅一丙烯酸共聚乳液 ,这主要与有机硅成本以及与其他成膜树脂的配套密切相关。
在对水性有机硅聚合物以及相应涂料进行制备过程中,涉及到表面活性剂的大量应用,才能确保涂料性能,这就将对漆膜的耐水性能产性影响。对于水性有机硅涂料的成膜机理和作用过程来说，将对其透气性、防水性产生直接影响,在实现金属涂装过程中,应注意确保漆膜对氧气、水蒸气等屏蔽作用。当前应用与研究的热点在于,如何改性有机硅树脂,以提高其防腐性能。
1.3水性醇酸
所谓水性醇酸涂料,当前主要研究集中于单组份氧化成膜体系。具有水分散性的自乳化醇酸树脂,主要通过氨水中和羧基基团或者胺获得。在表面形成了一层漆膜之后,中和剂迅速挥发,并在金属的表面保留具有酸性特征的聚合物;在漆膜中,不存在亲水性官能团,而通过催干剂作用,漆膜与氧气产生化学反应,此时羧基和基材实现螯合过程。
除了基本的化学反应以外,脂肪酸双键也是实现防腐蚀目标的重要方法之一, 可以快速将氧气吸收,避免氧气对金属表面造成威胁。由于应用催干剂,涉及到亲水性处理过程,之后逐渐扩散到树脂分子中;但是通过乳化作用而引入的小分子乳化剂,可能对成膜之后的耐水性有所影响。因此,当前水性醇酸涂料的普及性不高,其耐水性仍有待改善。
2、相关问题与未来发展
近年来,经过诸多专家学者在水性金属防腐蚀涂料领域的研究与努力,可知水性防腐蚀涂料仍存在一些问题有待改进,对今后发展方向具有指导意义:
（1）以当前水性金属防腐蚀涂料的应用来看, 普遍存在固含量低的问题,无形中增加了涂料生产成本。因此,加快研究并开发具有高固含量的防腐蚀涂料,将成为今后发展的必然方向。
（2）对于具有单一体系的水性金属防腐蚀涂料来说,其功能较为单一, 因此在应用中仍存在诸多缺陷。只有积极引入两种或者两种以上的复配防腐蚀涂料,才能实现功能的多元化,弥补单一防腐蚀涂料的不足之处。
（3）水性金属防腐蚀涂料的性能有待进一步提高 ,通过对涂料成膜原理的深入分析,努力研发更多新型添加剂、交联剂,以保障树脂的致密性,提高机械性能。通过研究乳液聚合的机理，有针对性地寻求全新乳化剂,提高乳液聚合的均匀性,保障单体转化效率,降低传统乳化剂的使用剂量, 进而确保涂料耐水性能。
（4）水性金属防腐蚀涂料的环保性能仍有待提高。在水性体系中,由于应用了乳化剂以及各种小分子助剂,可能对环境产生一定影响;因此,今后发展中,应注意寻找性能良好的乳化剂,提高涂料使用的环保性能。
总之,我国水性金属防腐蚀涂料的发展,应与实际国情、市场需求等相一致,结合漆膜使用状况，以及在船舶、铁路、汽车等多领域的应用,积极研发水性涂料产品。随着新技术、新工艺的不断发展,水性金属防腐涂料将获得更广阔的发展空间。
部分图片来源自网络，如有侵权，请联系客服删除
1、几种常见的水性金属防腐蚀涂料及其应用
1.1水性环氧树脂
水性环氧作为当前水性金属防腐蚀涂料中应用较多的品种,主要应用到环氧树脂的可交联性、粘附性等特征。当前,我国水性环氧的发展经历诸多阶段,通过应用自乳化型的环氧树脂，与水性环氧固化剂进行混合。氧固化剂进行混合。
在该混合体系中,环氧树脂的软化点以及相对分子质量比较高。固化剂由水相转移到环氧树脂的分散体中,反应物的浓度随之降低,涂料适用性有所增强。另外,环氧树脂和固化剂具备水分散性,二者的相容性能较好,可保证在成膜过程中实现氨基与环氧的充分接触,更利于保障涂层的抗锈蚀性、耐水性。
对于自乳化环氧树脂分子链中的亲永性官能团,包括阳离子、阴离子以及非离子等若干类型,可通过氨基横酸盐、氨基酸或者氨基苯甲酸等引入亲水官能团,也可以通过环氧分子中含有的亚甲基发生引发剂作用,和不饱和的亲水性单体完成共聚过程,实现亲水目标。在环氧水化过程中,也可以将制备丙烯酸酯乳液技术引入其中,有效改善树脂成膜之后的耐水特征。
1.2有机硅水分散体
在硅氧烷成膜过程中, 与-般性的聚合物水分散体有所区别,在这一过程中会产生乳液受到自身压力作用而挤压成膜的过程,与水解缩合交联完成物理与化学的作用过程。在发生化学作用的过程中,该体系引入了空气中的酸雨带入,随后启动反应过程。
因此，乳液自身由于没有酸雨带入,可以保持贮存的稳定性。以国外先进的水性防腐涂料工艺和技术来看,很多并不是真正意义的有机硅体,大多为有机硅一丙烯酸共聚乳液 ,这主要与有机硅成本以及与其他成膜树脂的配套密切相关。
在对水性有机硅聚合物以及相应涂料进行制备过程中,涉及到表面活性剂的大量应用,才能确保涂料性能,这就将对漆膜的耐水性能产性影响。对于水性有机硅涂料的成膜机理和作用过程来说，将对其透气性、防水性产生直接影响,在实现金属涂装过程中,应注意确保漆膜对氧气、水蒸气等屏蔽作用。当前应用与研究的热点在于,如何改性有机硅树脂,以提高其防腐性能。
1.3水性醇酸
所谓水性醇酸涂料,当前主要研究集中于单组份氧化成膜体系。具有水分散性的自乳化醇酸树脂,主要通过氨水中和羧基基团或者胺获得。在表面形成了一层漆膜之后,中和剂迅速挥发,并在金属的表面保留具有酸性特征的聚合物;在漆膜中,不存在亲水性官能团,而通过催干剂作用,漆膜与氧气产生化学反应,此时羧基和基材实现螯合过程。
除了基本的化学反应以外,脂肪酸双键也是实现防腐蚀目标的重要方法之一, 可以快速将氧气吸收,避免氧气对金属表面造成威胁。由于应用催干剂,涉及到亲水性处理过程,之后逐渐扩散到树脂分子中;但是通过乳化作用而引入的小分子乳化剂,可能对成膜之后的耐水性有所影响。因此,当前水性醇酸涂料的普及性不高,其耐水性仍有待改善。
2、相关问题与未来发展
近年来,经过诸多专家学者在水性金属防腐蚀涂料领域的研究与努力,可知水性防腐蚀涂料仍存在一些问题有待改进,对今后发展方向具有指导意义:
（1）以当前水性金属防腐蚀涂料的应用来看, 普遍存在固含量低的问题,无形中增加了涂料生产成本。因此,加快研究并开发具有高固含量的防腐蚀涂料,将成为今后发展的必然方向。
（2）对于具有单一体系的水性金属防腐蚀涂料来说,其功能较为单一, 因此在应用中仍存在诸多缺陷。只有积极引入两种或者两种以上的复配防腐蚀涂料,才能实现功能的多元化,弥补单一防腐蚀涂料的不足之处。
（3）水性金属防腐蚀涂料的性能有待进一步提高 ,通过对涂料成膜原理的深入分析,努力研发更多新型添加剂、交联剂,以保障树脂的致密性,提高机械性能。通过研究乳液聚合的机理，有针对性地寻求全新乳化剂,提高乳液聚合的均匀性,保障单体转化效率,降低传统乳化剂的使用剂量, 进而确保涂料耐水性能。
（4）水性金属防腐蚀涂料的环保性能仍有待提高。在水性体系中,由于应用了乳化剂以及各种小分子助剂,可能对环境产生一定影响;因此,今后发展中,应注意寻找性能良好的乳化剂,提高涂料使用的环保性能。
总之,我国水性金属防腐蚀涂料的发展,应与实际国情、市场需求等相一致,结合漆膜使用状况，以及在船舶、铁路、汽车等多领域的应用,积极研发水性涂料产品。随着新技术、新工艺的不断发展,水性金属防腐涂料将获得更广阔的发展空间。
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