环保型水性涂料概论论文.doc

一、论文题目：我所认识的涂料二、论文的内容提要：首先，简要地阐述我所认识的涂料的概念、功能、历史、分类，然后通过分类的阐述，讨论到溶剂型涂料和水性涂料，从两者的生产工艺和应用入手，比较两者各方面的优缺点，其中主要包括环保性。从而进一步说明、证明，进一步理解了水性涂料的环保之处。三、论文的关键词涂料、水性涂料、溶剂型涂料、VOC、环保涂料、绿色涂料、水性涂料环保性四、论文正文： 1、引言：进入了21世纪，环境保护愈来愈受到人们的关注。传统涂料溶剂型涂料，含有大量的挥发性有机溶剂VOC，在使用过程中排入大气，不仅破坏环境，危害人们健康，同时也浪费资源，浪费能源。有机溶剂接触人的皮肤会脱去皮肤表面的油脂，是皮肤失去保护层，导致皮肤在接触空气中含有化学毒性物质、细菌、真菌后，皮肤产生发红、皮疹，甚至皮炎等现象。【1】因而，找到一个环保的替代产品成为了人类保护环境的一个重大课题。水性涂料，以水溶性树脂或不同类型的分散树脂为基料的涂料，不仅制造过程不使用溶剂、施工环节不排放有机溶剂而且完全符合国际流行的“四 E”（经济、环保、高效、性能卓越）原则。因而，在如今VOC排放不断受到限制的时代里，水性涂料的发展，呈现了极为良好的前景。但说到底，水性涂料的环保性何在？接下来就将简述、讨论涂料的概念、功能、发展、分类，并比较说明水性涂料的环保性。2、正文（一）我所认识的涂料涂料，在中国传统称为油漆。 “涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。”早期大多以植物油为主要原料，故被叫做“油漆”。【2】不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品，还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品，都属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。（二）我所认识的涂料的功能：1、 保护功能：防腐、防水、防油、耐化学品、耐光、耐温等。物件暴露在大气之中，受到氧气、水分等的侵蚀，造成金属锈蚀、木材腐朽、水泥风化等破坏现象。在物件表面涂以涂料，形成一层保护膜，能够阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展，使各种材料的使用寿命延长。所以，保护作用是涂料的一个主要作用。 2、 装饰功能：颜色、光泽、图案和平整性等。不同材质的物件涂上涂料，可得到五光十色、绚丽多彩的外观，起到美化人类生活环境的作用，对人类的物质生活和精神生活做出不容忽视的贡献。 【3】3、 其他功能：标记、防污、绝缘等。 现代的一些涂料品种能提供多种不同的特殊功能，如：电绝缘、导电、屏蔽电磁波、防静电产生等作用；防霉、杀菌、杀虫、防海洋生物粘附等生物化学方面的作用；耐高温、保温、示温和温度标记、防止延燃、烧蚀隔热等热能方面的作用；反射光、发光、吸收和反射红外线、吸收太阳能、屏蔽射线、标志颜色等光学性能方面的作用；防滑、自润滑、防碎裂飞溅等机械性能方面的作用；还有防噪声、减振、卫生消毒、防结露、防结冰等各种不同作用等。随着国民经济的发展和科学技术的进步，涂料将在更多方面提供和发挥各种更新的特种功能。【4】（三）油漆和涂料的历史 说起涂料的起源，相信没有多少人能说得清楚，因为在很早很早以前，就发现古人类在生活中使用涂料的影子，从石器时代的石洞壁画到人们生活起居的方方面面，涂料以伴随着人类生活了万余年。但据考古学家考证，涂料应该最早出现于大约30，000年前，作为装饰或保护性的涂层使用。穴居古人使用天然的油漆给后人留下了他们生活的写照，时至今日，这些天然的油漆仍装饰着他们岩石住所的墙壁。【5】然而，一直到工业革命，油漆和涂料工业才成为公认的美国国家经济的组成部分。19世纪80年代中期，在全国范围内的人口密集区和工业区，油漆工厂开始大量涌现。到了1997年，油漆工业的总销售额大约是164亿美元。一旦各种油漆成分的潜在影响和危险被确定，油漆生产商就开始采取行动。历史上，油漆工业曾快速地对人们关注的环境和健康事项采取措施，改变产品中的化学成分来控制危险。例如，在第二次世界大战前，当既便宜又安全的替代品开始出现时，油漆生产商就开始替换一些油漆中的铅色素。限制铅色素使用的工业标准从20世纪50年代就已经制定。从那时候起，与某些消费者所想的相反，普通的自制油漆即使含有铅的话，其含量也是很少。家用油漆不含铅，因为1978年铅的使用被消费产品安全委员会所禁止。当代的油漆和涂料由无数的化合物组成，它们配方独特，以便实现数以百万计的特定用途的要求。油漆和涂料从洞穴墙壁上的早期人类的简单色彩，发展成为我们的财产和环境之间的一层主要保护屏障。 论起来，中国也是发展涂料最早的国家之一，早在商代人们就开始从天然野生漆树中提取天然漆，做用于装饰器具及建筑物中。春秋时代，由于对炼桐油制涂料技术的掌握，开创了涂料中使用助剂的技术，同时推动了涂料产业进入到了一个新的时代。 1949年新中国成立之后，不但让人民有了当家作主的权力，百废待兴的各类工业及民生，更为涂料产业提供了优厚的发展“土壤”。中国涂料业也随渐由最初不成气候的“小作坊”发展成1348家规模以上涂料企业。中国涂料更从建国时年产量不足万吨，到2009年产量跃居世界第一的755.44万吨。【6】（四）涂料的分类按涂料的形态可分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料、高固体分涂料等；接下来，就谈一下我所认识的水性涂料和溶剂性涂料，并在两者之间进行一些小比较。1、溶剂型涂料是以有机溶剂为分散介质而制得的建筑涂料。虽然溶剂型涂料存在着污染环境、浪费能源以及成本高等问题，但溶剂型涂料仍有一定的应用范围，还有其自身明显的优势。首先从性能比较来看，溶剂型涂料仍占很大优势。 涂膜的质量：在有高装饰性要求的场合，水性涂料的丰满度通常达不到人们的要求，高光泽涂料多使用溶剂型涂料来实现。 对各种施工环境的适应性：对于水性涂料则无法调节其挥发速率，要想获得高性能的水性乳胶涂料涂膜，就必须控制施工环境的温度、湿度。在一些条件较为苛刻的环境，如外墙面、桥梁上的施工，无法人工营造一个温湿度可控的条件，因此水性涂料的应用可能会受到限制；相反，采用溶剂型涂料，可随地点、气候的变化进行溶剂比例的控制，以获得优质涂膜。 溶剂型涂料对树脂的选择范围较广：在溶剂型涂料中，各种树脂几乎都可溶解在溶剂中，选择余地较宽。不同的树脂具有各自独特的性能，如聚氨酯具有优异的耐侯及耐化学性、高光泽、耐磨性等，有机硅树脂具有极优秀的耐热性可用作耐热、耐侯涂料的基料。 清洗问题。溶剂型涂料的施工工具必须用溶剂来清洗，对人体及环境均有害。水性涂料的施工工具只要用清水清洗即可，对人体无害。【7】2、水性涂料：凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料（乳胶涂料）3种。水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物，以聚乙烯醇及其各种改性物为代表，除此之外还有水溶醇酸树脂、水溶环氧树脂及无机高分子水性树脂等。水性涂料以水代替有机溶剂、以合成树脂代替植物油，不仅提高了涂料的性能、解决了涂料施工中溶剂挥发带来的危害，而且安全、卫生、价廉、环保，因此水性涂料生产技术得到了空前的重视与发展。接下来，为了说明水性涂料的环保性，现将水性涂料的生产工艺阐述如下：水性涂料是以水为溶剂的一种涂料,它作为含溶剂涂料系统的替代品,现已逐渐被人们认识,近几年,由于理想的水基涂料对人类生态环境无污染以及在运输和使用性能方面具备一定的优势,它的产品很快被市场接受,并称之为高科技换代产品,下面就讲述一下水性涂料的生产工艺:（1）水性涂料的基本生产过程水性涂料的生产过程就是将各种组分的原材料按一定的顺序投入，分散均匀的过程，一般乳胶漆的生产工艺包括3个部分：、浆料的制备：首先将水、分散剂、消泡剂、防腐剂等液体物料投入分散罐中，搅拌均匀，在搅拌状态下将着色颜料和体质颜料依次投入，并加速分散2040分钟；、水性涂料配制：在调漆罐中投入乳液，再加入增稠剂、PH调节剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂等助剂，搅拌15分钟左右，至完全均匀后，检测出料；、涂料过滤及产品包装：在乳胶漆的生产过程中，由于少部分颜（填）料尚未被分散，或因破乳化成颗粒，或有杂质存在于涂料中，因此此时的涂料需经过滤除去粗颗粒和杂质才能获得质量好的产品，可根据产品的要求不同，选用不同规格的筛网及不同容器包装，并做好计量，这样才能得到最终的产品。【8】（2）水性涂料配制中的要点：、配方材料应尽可能选用分散性好的颜料和超细填充料，从而在稳定提高产品质量的前提下，取消研磨作业，简化生产工艺，提高生产效率；、在前期分散阶段，可预先投入适量HEC，不仅有助于分散，同时防止或减少浆料沾壁现象，改善分散效果；、在液体增稠剂加入之前，应尽量用35倍水调稀后，在充分搅拌下缓慢加入，从防局部增稠剂浓度过高使乳液结团或形成胶束，敏戌的增稠剂可放在浆料分散后投入到浆料中充分搅拌以免出现上述问题；、消泡剂的加入方式一半加到浆料中去，另一半加到配漆过程中，这样能使消泡效果更好；调漆过程中，搅拌转速应控制在200400r/min以防生产过程中引入大量气泡，影响涂料质量。综上所述，伴随着建筑涂料向水性化、高功能发展的大趋势，水性涂料产品的市场前景将更加广阔。（3）水性涂料的环保性溶剂型涂料无论在制造过程或施工应用过程中均有大量的有毒有害废气、废水的排放，对环境、大气以及水资源造成污染。溶剂型涂料施工中有50%以上的挥发性有机化合物（VOC）排放到大气中，造成二次污染。而且溶剂型涂料的清洗问题：溶剂型涂料的施工工具必须用溶剂来清洗，对人体及环境均有害。水性涂料的施工工具只要用清水清洗即可，对人体无害。许多工业国家十分重视这一问题。全面地保护环境正进一步为世人所关注，因而在所有领域中尽可能地以无污染、低污染的材料代替有污染的材料是人来生存的需要。一般认为，不排放VOC或排放严格限制在规定指标以下的涂料称为“环保涂料”，市场也称为“绿色涂料”。目前，一般将水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料以及辐射固化涂料称为“环保涂料”。【9】而与排放VOC的溶剂型涂料相比，水性涂料有着无法超越的优势： 水性涂料以水作溶剂，节省大量资源；水性涂料消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，改善了作业环境条件。一般的水性涂料有机溶剂（占涂料）在1015之间，对降低污染节省资源效果显著。 水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；水性涂料对材质表面适应性好，涂层附着力强。 水性涂料涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。 水性涂料电泳涂膜均匀、平整。展平性好；内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防护性。纵观以上的因素比较，我们可以明显地看出，水性涂料优越的环保性，还有它的生产工艺可以节约成本。3、发展展望水性涂料在我国历经了10余年的艰难历程，发展前景十分可观。据业内人士表示，水性木器涂料是世界涂料界公认的室内木器装饰装修和家具装饰用涂料的发展方向，与溶剂型木器涂料相比在节约资源和保护环境方面具有无可比拟的优越性。而据数据表明，2008年我国水性涂料产量达到194万吨，2009年产量达到261万吨，同比增长3