水性涂料基本知识及其常用检验方法

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一 水性涂料类型及性能比较
介绍了涂料用树脂水性化方法、水性涂料类型及性能比较、水性涂料特点、水性涂料存在的问题。
1）涂料用树脂水性化方法
水性涂料用树脂，通过三个途径赋予水性化：①在树脂分子链中引入胺基（或羧基），用酸（或碱）中和形成阳离子型（或阴离子型）树脂，能水溶或增溶分散于水中。②在树脂分子链引入一定数量的强亲水基团，如羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等，自乳化而分散于水中。③外加乳化剂乳液聚合，或对树脂强制乳化形成水分散乳液。有时几种方式同时并用，以提高水分散性及水分散液的稳定性。
水性涂料虽然以水作分散介质，但为了提高树脂的水溶性，调节水性涂料的粘度及涂膜的流平性，需加入少量醇醚类有机助溶剂。
（2）水性涂料类型及性能比较
由于树脂水性化途径的不同，水性涂料体系通常分为三类：①水溶性；②胶束分散型；③乳液。大多数树脂都能形成这三种水分散形态，像醇酸、丙烯酸都有这三种形状的产品。但是，同类树脂，由于不同形态下的聚合物相对分子质量及分散微粒的尺寸差别很大，其水性涂料的性能也大不相同。
水性涂料用量最大的是建筑乳胶涂料，同类型热塑性乳胶也有部分作为工业维护涂料用于金属表面涂覆；在金属表面上用得最好的是热固性电泳涂料，工业化大批量涂底漆几乎都是采用电泳涂料，它是金属用水性涂料的主流。其他类型的水性涂料所占比例较少，但高品质的汽车装饰性水性面漆国外已开发成功，并在试用阶段。而常温干燥的水性涂料还不能满足重防蚀要求，但研究重防蚀水性环氧和水性聚氨酯常温干燥涂料有很大的潜力和更大的实际意义，因它们比溶剂性涂料，对材质表面和施工环境有更好的适应性。
（3）水性涂料的特点
水性涂料相对于溶剂性涂料，具有以下特点：
l）以水作溶剂，节省大量资源；消除了施工时火灾危险性；降低了对大气污染；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10％～15％之间，而现在的阴极电泳涂料已降至1.2％以下，对降低污染节省资源效果显著。
2）水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工；对材质表面适应性好，涂层附着力强。
3）涂装工具可用水清洗，大大减少清洗溶剂的消耗。
4）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；电泳涂膜有最好的耐腐蚀性，厚膜阴极电泳涂层的耐盐雾性最高可达1200h。
（4）水性涂料存在的问题
1)水性涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求高，因水的表面张力大，污物易使涂膜产生缩孔;
2)水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差，输送管道内的流速急剧变化时，分散微粒被压缩成固态微粒，使涂膜产生麻点。要求输送管道形状良好，管壁无缺陷。
3)水性涂料对涂装设备腐蚀性大，需采用防腐蚀衬里或不锈钢材料，设备造价高。水性涂料对输送管道的腐蚀，金属溶解，使分散微粒析出，涂膜产生麻点，也需采用不锈钢管。
4)烘烤型水性涂料对施工环境条件（温度、湿度）要求较严格，增加了调温调湿设备的投入，同时也增大了能耗。
5）水的蒸发潜热大，烘烤能量消耗大。阴极电泳涂料需在180℃烘烤；而乳胶涂料完全干透的时间则很长。
6）沸点高的有机助溶剂等在烘烤时产生很多油烟，凝结后滴于涂膜表面影响外观。
7）水性涂料存在耐水性差的问题，使涂料和槽液的稳定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介质一般都在微碱性（PH7.5～8.5），树脂中的酯键易水解而使分子链降解，影响涂料和槽液稳定性，及涂膜的性能。
水性涂料虽然存在诸多问题，但通过配方及涂装工艺和设备等几方面技术的不断提高，有些问题在工艺上得到防止，有些通过配方本身得到改善和提高。
二 水性涂料常用检验方法标准
GB 250-1995  评定变色用灰色样卡
GB/T 528-1998  硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定
GB/T 1723-1993  涂料粘度测定法
GB/T 1724-1979（1989） 涂料细度测定法
GB/T 1726-1979（1989） 涂料遮盖力测定法
GB/T 1728-1979（1989） 漆膜、腻子膜干燥时间测定法
GB/T 1730-1993  漆膜硬度测定法 摆杆阻尼试验
GB/T 1731-1993  漆膜柔韧性测定法
GB/T 1732-1993  漆膜耐冲击测定法
GB/T 1733-1993  漆膜耐水测定法
GB/T 1747-1979（1989） 涂料灰份测定法
GB/T 1763-1979（1989） 漆膜耐化学试剂性测定法
GB/T 1764-1979（1989） 漆膜厚度测定法
GB/T 1766-1995  色漆和清漆 涂层老化的评级方法
GB/T 1771-1991  色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定
GB/T 1865-1997  色漆和清漆 人工气候老化和人工辐射暴露（滤过的氙弧辐射）
GB/T 2794-1995  胶粘剂粘度测定方法（旋转粘度计法）
GB 3186-1982（1988） 涂料产品的取样
GB/T 5950-1986  建筑材料与非金属矿产品 白度试验方法通则
GB/T 6682-1992  分析试验室用水规格和试验方法
GB/T 6739-1996  涂膜铅笔硬度测定法
GB/T 6750-1986  色漆和清漆 密度的测定
GB/T 6751-1986  色漆和清漆 挥发物和不挥发物的测定
GB/T 6753.3-1986  涂料贮存稳定性试验方法
GB/T 6753.4-1998  色漆和清漆 用流出杯测定流出时间
GB/T 6807-1986  钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件
GB/T 8923-1988  涂装前纲材表面锈蚀等级和除锈等级
GB/T 9265-1988  建筑涂料 涂层耐碱性的测定
GB/T 9266-1988  建筑涂料 涂层耐洗刷性的测定
GB/T 9267-1988  乳胶漆用乳液最低成膜温度的测定
GB/T 9268-1988  乳胶漆耐冻融性的测定
GB/T 9269-1988  建筑涂料粘度的测定 斯托默粘度计法
GB/T 9270-1988  浅色漆对比率的测定（聚酯膜法）
GB/T 9271-1988  色漆和清漆 标准试板
GB/T 9286-1988  色漆和清漆 漆膜的划格试验
GB/T 9751-1988  涂料在高剪切速率下粘度的测定
GB/T 9754-1988  色漆和清漆 不含金属颜料的色漆漆膜之20°、60°、85°镜面光泽的测定
GB/T 9758.1-1988  色漆和清漆 “可溶性”金属含量的测定 第1部分：铅含量的测定
                  火焰原子吸收光谱法和双硫腙分光光度法
GB/T 9758.4-1988  色漆和清漆 “可溶性”金属含量的测定 第4部分：镉含量的测定
                  火焰原子吸收光谱法和极谱法
GB/T 9758.6-1988  色漆和清漆 “可溶性”金属含量的测定
                  第6部分：色漆的液体部分中铬总含量的测定 火焰原子吸收光谱法
GB/T 9758.7-1988  色漆和清漆 “可溶性”金属含量的测定
                第7部分：色漆的颜料部分和水可稀释漆的液体部分的汞含量的测定 无焰原子吸收光谱法
GB/T 9761-1988  色漆和清漆 色漆的目视比色
GB/T 9780-1988   建筑涂料涂层耐沾污性试验方法
GB/T 11376-1997  金属的磷酸盐转化膜
GB/T 13312-1991  钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法）
GB/T 16777-1997  建筑防水涂料试验方法
GB/T 18446-2001  气相色谱法
HG/T 3334-1977（1985） 电泳漆漆膜制备法
HG/T 3335-1977（1985） 电泳漆电导率测定法
HG/T 3336-1977（1985） 电泳漆泳透率测定法
HG/T 3337-1977（1985） 电泳漆库仑效率测定法
HG/T 3338-1977（1985） 电泳漆沉积量测定法
HG/T 3339-1977（1985） 电泳漆泳透率测定法（钢管法）
JG/T 23-2001  建筑涂料 涂层试板的制备
JG/T 25-1999  建筑涂料 涂层耐冻融循环性测定法
JB/T 6978-1993  涂装前表面准备 酸洗

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