水性涂料如何解决耐水性问题？

　　水性涂料以水性聚【jù】合物作为成膜【mó】物质，不【bú】仅减少了VOC的排放量，且具【jù】有安全、无【wú】火灾隐【yǐn】患，可在潮湿环境【jìng】中施工，清洗方便等【děng】优点。虽然水性涂料在环【huán】保等性【xìng】能上优【yōu】于传【chuán】统溶剂型涂【tú】料，但也存在着易结皮、不耐水等缺点。

　　涂料的耐【nài】水性是指漆【qī】膜对水的作用的【de】抵【dǐ】抗能【néng】力。漆膜耐水性的【de】好坏与【yǔ】树脂中【zhōng】所含的极性基团、颜料中的水溶性盐、漆【qī】膜中【zhōng】的各种添加剂【jì】等因素有【yǒu】关【guān】，也受【shòu】被涂物的【de】表面处理及【jí】漆膜的【de】干燥条件等因素影响。当漆【qī】膜浸在【zài】水【shuǐ】中或者在【zài】湿度非常大的环境【jìng】下，需要【yào】抵抗【kàng】水或者水汽对它的侵蚀作用(包括溶解【jiě】、腐蚀等)。当漆膜不能抵挡水【shuǐ】的侵蚀时，会出现【xiàn】发白、失光、起泡、脱落等现象。

　　漆膜受水的影响【xiǎng】主要包含两个【gè】方面：一是漆膜【mó】吸水性【xìng】强，易回【huí】潮(或者干燥慢，不容【róng】易完全干【gàn】燥)的情况。二是漆膜易与水发生物理或者化学作用【yòng】，如【rú】含有【yǒu】易水解的醚键或者酯键等。漆膜吸水是具有【yǒu】普【pǔ】遍性【xìng】，一般【bān】漆【qī】膜吸【xī】水【shuǐ】有三种【zhǒng】情况。

　　1、化学亲【qīn】和：漆膜【mó】中亲水基团通【tōng】过阳离子配位或氢键作用使【shǐ】得【dé】水【shuǐ】分子吸附在极性基团表面【miàn】，从而【ér】使【shǐ】得物质表现为一定的吸水性。涂料【liào】成膜后【hòu】一【yī】般以化学【xué】吸附为主。

　　2、毛细【xì】作【zuò】用：常见于多【duō】孔物质的吸水现【xiàn】象，是一种物【wù】理吸附。如漆膜干燥时没有【yǒu】完全封闭的脱气【qì】通道。

　　3、渗【shèn】透作【zuò】用：如果【guǒ】漆膜【mó】中存在电解质，会产生【shēng】渗透压，使得漆膜外部的水【shuǐ】有向内部渗透的倾向。

　　那么如何提高漆膜耐水性呢?

　　1、选择耐水性好的树脂和【hé】固化剂【jì】。耐【nài】水性好的树【shù】脂分散液有以下指标【biāo】：较高的羟值、尽量【liàng】低的酸【suān】值、较高【gāo】的玻璃化【huà】温度、较高的分【fèn】子量、较窄的【de】分子量分【fèn】布、尽量少的极性单体、带脲环胺【àn】类等能增强湿附着【zhe】力的单体等。选择【zé】固化剂时，使【shǐ】用异氰酸酯【zhǐ】固【gù】化剂。HDI脂【zhī】肪族异【yì】氰酸【suān】酯三聚体最为【wéi】常用【yòng】，以前一般用聚醚链端改性，但【dàn】是成【chéng】膜【mó】后依然残留在漆膜中的聚【jù】链【liàn】段对使得漆膜【mó】的耐水【shuǐ】性大大降【jiàng】低;可【kě】以选择磺酸盐改性的HDI，用氨水做助剂，漆膜干燥后，氨水挥发，少量的磺【huáng】酸基团对【duì】耐水性的【de】降低远远【yuǎn】小于聚醚改【gǎi】性的HDI。

　　2、尽量降低颜填量【liàng】或【huò】选择疏【shū】水性好的粉料。有明显亲水溶胀的【de】硅酸盐填料要【yào】慎用，如【rú】蒙【méng】脱【tuō】土、高【gāo】岭土。对于滑石粉、沉淀硫酸钡【bèi】类的填料，选择进行【háng】疏水处理较好【hǎo】的;对于有机色浆一定【dìng】要注意其化学结【jié】构，带电性以及使用的表面活性剂;漆【qī】膜【mó】疏水性还可以【yǐ】通过添加纳【nà】米材料获得【dé】，特别是纳米硅氧化【huà】合物。

　　3、减【jiǎn】少配方中“亲水结构”(亲水基团)的含量。受到环保【bǎo】的影响，降【jiàng】低【dī】涂料中VOC的【de】排放，现【xiàn】在水性【xìng】涂【tú】料中【zhōng】的成膜【mó】助剂等沸点较高【gāo】，挥【huī】发【fā】太慢的助剂【jì】在漆膜水完全干燥【zào】后，还会【huì】长时间残留在漆膜中，降低漆膜的耐水性。

　　4、增加漆膜交联密度和固化反【fǎn】应完全程度。选择羟【qiǎng】值高【gāo】端树脂分【fèn】散【sàn】体、适当的【de】助剂【jì】，保【bǎo】证漆膜固化【huà】后具有较高的交【jiāo】联密度。当然，助剂的添加要【yào】适【shì】量，过多也【yě】会降低耐水性【xìng】。

　　5、降低漆【qī】膜的表面张【zhāng】力。漆【qī】膜的表面张力降低后，会【huì】具有一定的疏水【shuǐ】性，可以利用硅【guī】氧烷【wán】类流【liú】平剂【jì】等进行实【shí】现。

　　以上几种方式来提高水性涂料的【de】耐水性是比【bǐ】较有效的。但【dàn】是，我国气候条件【jiàn】多样，南【nán】方湿热多雨，北方冰霜期长，满【mǎn】足【zú】水【shuǐ】性防腐蚀涂料施工的良【liáng】好【hǎo】气【qì】候条件的时间窗口确实【shí】不多，这【zhè】会限制了水性涂料【liào】的推广应用。另外，水性涂料与目前【qián】应用的【de】溶剂型、高固体份【fèn】和无溶【róng】剂【jì】涂料相【xiàng】比，还存在【zài】着【zhe】厚涂性差、无法应用在一些苛刻的腐蚀环境中等不【bú】足【zú】。从长远来【lái】看，各类涂料中挥发性有机化学物的排放对PM2.5的贡献以及【jí】对【duì】环境的危害，决定着水性涂【tú】料是未来【lái】涂料工业的【de】发展【zhǎn】方【fāng】向，水性涂料各【gè】项【xiàng】性能的提高已经【jīng】成为重点的研究内容。

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