水性涂料如何解决耐水性问题？

　　水性涂料以水性【xìng】聚合物作为【wéi】成膜物【wù】质，不【bú】仅减少了VOC的排放量【liàng】，且具【jù】有安全、无火灾隐【yǐn】患，可在潮湿环境中【zhōng】施工，清洗方便【biàn】等【děng】优点【diǎn】。虽然水性涂料在环保【bǎo】等【děng】性能上优于传统溶剂型涂料，但【dàn】也存在【zài】着易【yì】结皮、不耐水等缺点。

　　涂料的耐水性是指漆膜对水【shuǐ】的作用的【de】抵抗能力。漆膜耐水性的好【hǎo】坏【huài】与树脂中所含【hán】的【de】极性基团【tuán】、颜【yán】料中的【de】水【shuǐ】溶性盐、漆膜中的各种【zhǒng】添【tiān】加剂等因素有关，也受被涂物【wù】的表面处理及漆膜的干【gàn】燥条件等因素影响。当漆膜浸在水【shuǐ】中或者【zhě】在湿度非【fēi】常大的环境下，需要抵抗水【shuǐ】或者【zhě】水汽【qì】对它的侵【qīn】蚀【shí】作用(包括溶【róng】解、腐蚀等)。当【dāng】漆膜不能抵挡水的【de】侵蚀时，会出现发白、失光【guāng】、起泡、脱落【luò】等现象。

　　漆膜受水【shuǐ】的影响主要【yào】包含两个【gè】方面：一是【shì】漆【qī】膜吸水性【xìng】强【qiáng】，易回潮(或【huò】者【zhě】干燥慢，不容【róng】易完全干燥)的情【qíng】况。二是漆【qī】膜易与水发生物理或者化学作用，如含【hán】有易水解的醚键或者酯键【jiàn】等。漆膜吸水【shuǐ】是具有普遍性，一般漆膜吸水有【yǒu】三种情况。

　　1、化学亲和：漆膜【mó】中亲水基团通过阳离子配位或氢【qīng】键作用使【shǐ】得【dé】水分【fèn】子吸附【fù】在极性基团表面，从而使得物质表现为【wéi】一定的吸水性。涂料成【chéng】膜后一【yī】般以【yǐ】化学吸附为【wéi】主。

　　2、毛细作用：常【cháng】见于多孔物【wù】质的吸水现象，是一种物【wù】理吸附。如漆【qī】膜【mó】干【gàn】燥时没有【yǒu】完全封【fēng】闭的脱气【qì】通道。

　　3、渗透【tòu】作用：如果漆膜【mó】中存在电解质【zhì】，会产【chǎn】生渗透压，使得漆膜【mó】外部的水【shuǐ】有向内部渗透的倾向【xiàng】。

　　那么如何提高漆膜耐水性呢?

　　1、选择耐水性好的树【shù】脂和固化剂。耐水【shuǐ】性好的树脂分散液有【yǒu】以【yǐ】下指标：较高的羟【qiǎng】值【zhí】、尽量低【dī】的酸值、较高的玻璃化温【wēn】度【dù】、较【jiào】高的分子量【liàng】、较窄的分子量分【fèn】布、尽量少的极性单体、带脲环【huán】胺类等【děng】能增强湿附着【zhe】力的【de】单体等。选择固化剂时，使【shǐ】用【yòng】异【yì】氰酸酯【zhǐ】固【gù】化【huà】剂。HDI脂【zhī】肪族异氰酸酯三聚体最为常用，以前一般用聚醚链端改性，但是成膜后【hòu】依然残留在漆膜中的聚链段对使得【dé】漆【qī】膜的【de】耐水性【xìng】大大降低;可以【yǐ】选择【zé】磺酸盐改性的HDI，用【yòng】氨水【shuǐ】做助剂，漆膜【mó】干燥后，氨水挥发，少【shǎo】量【liàng】的【de】磺酸基团对耐水【shuǐ】性的【de】降低远远小于聚醚改性的HDI。

　　2、尽量降低颜填量或选择【zé】疏【shū】水【shuǐ】性好的粉【fěn】料【liào】。有【yǒu】明显【xiǎn】亲水溶胀的硅酸盐填料要慎【shèn】用，如蒙脱土、高岭土。对于滑石粉、沉淀【diàn】硫酸钡类的填【tián】料，选择进行疏水【shuǐ】处理较好的;对于【yú】有机色浆一定要注意其化学结构，带【dài】电性以及使【shǐ】用的表【biǎo】面活性剂;漆【qī】膜【mó】疏水性还可以【yǐ】通过添加纳【nà】米材【cái】料获得，特别是纳米硅氧化【huà】合物【wù】。

　　3、减少配方中“亲水结构”(亲水基团)的含量。受到环保的影【yǐng】响，降【jiàng】低涂料中VOC的排【pái】放，现在【zài】水性涂料中【zhōng】的成膜助剂【jì】等沸【fèi】点较高，挥发太慢【màn】的助剂在漆膜水【shuǐ】完全干燥后【hòu】，还会长时间残留在漆膜中，降【jiàng】低漆膜的【de】耐水性【xìng】。

　　4、增加漆膜交联密度和【hé】固化反【fǎn】应完全程度。选择羟值高端【duān】树脂【zhī】分散体、适当的【de】助剂【jì】，保证漆【qī】膜固化后具有较高【gāo】的交联【lián】密【mì】度。当然【rán】，助剂【jì】的添加要适【shì】量，过多也会降低耐水性。

　　5、降低漆膜【mó】的表【biǎo】面【miàn】张【zhāng】力。漆膜的表面张【zhāng】力降低【dī】后，会具有一定的疏水性，可以【yǐ】利用硅【guī】氧烷类流平剂【jì】等进行实现。

　　以上几种方式来提高水性涂料的【de】耐水【shuǐ】性是【shì】比较【jiào】有效【xiào】的。但【dàn】是，我国气候【hòu】条【tiáo】件多样，南方湿热多雨【yǔ】，北【běi】方冰霜期长，满足水【shuǐ】性防腐蚀涂料施工的良好气候【hòu】条件的【de】时【shí】间【jiān】窗口【kǒu】确实不多，这会限制了水性涂料的推【tuī】广应用。另【lìng】外，水性【xìng】涂【tú】料与目前应用的溶剂型、高固体份和【hé】无溶剂涂料相【xiàng】比，还存在着【zhe】厚【hòu】涂性差、无法应用在一些苛刻的腐蚀环境中【zhōng】等不足【zú】。从【cóng】长远来【lái】看【kàn】，各类涂料中挥发性有机化学物的排放【fàng】对PM2.5的贡献【xiàn】以及对环境的危【wēi】害，决定着水性涂料是未【wèi】来涂料工业的发展方向，水性【xìng】涂料各项性【xìng】能的提高已经成为重点的研【yán】究内容。

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