水性涂料的短板誰來“填補”?

　　近年來，水性涂料憑借綠色低碳、高性能、應用廣泛等諸多優點備受消費者青睞，正逐漸取代傳統涂料的主導地位。目前，我國環保型水性涂料呈現出“四足鼎立”的局面——水性無機富鋅涂料、水性環氧涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料。

　　它們分別存在哪些優勢與劣勢

　　水性無機富鋅涂料由基料、顏填料、助劑三部分組成。安全環保、耐高溫、耐化學品及長效防腐是其巨大的優勢，但是機械性能差、易開裂脫落、對基材要求高等缺點也十分顯著。

　　水性環氧涂料利用水或者其他介質作為溶劑，因具有較高的金屬附著性、粘結性能，且化學性能穩定，在使用過程中無揮發性有機溶劑。卻也存在一些弊端，例如：在固化成膜之后，由于涂膜內部的內應力過大，涂膜質地較脆，而且耐腐蝕性較差。

　　水性丙烯酸涂料主要是由丙烯酸酯類樹脂配合助劑、顏料等物質制備而成，具有耐酸堿、安全環保、防腐蝕等優勢。但是水性丙烯酸樹脂的成膜機理較為復雜，在改性過程中常出現團聚等一系列的問題，在改性過程中需要進行一些成膜機理的探索。

　　水性聚氨酯涂料具有安全、環保、高硬度、耐磨損、易清理等眾多優異性能。但水性聚氨酯涂料也存在成膜所用的時間較長，對周圍環境要求較高，不易于存儲等問題，致使其存在應用范圍相對狹窄，大規模應用程度較低的問題。

　　填料“填補”水性涂料短板

　　非金屬礦物填料

　　體質顏料又稱為填料，包括許多化合物，主要是鋇、鈣、鎂或鋁的鹽類，硅或鋁的氧化物，在涂料中具有廣泛的用途。

　　在涂料工業中，填料主要起到兩個方面的作用。一是起到骨架與填充作用，減少樹脂用量，降低生產成本。二是能夠改善涂料的施工性能。

　　納米碳材料

　　以碳作為主要構成元素的碳材料具有質量輕、硬度高、耐磨、導電、導熱等優點，同時還具有優異的化學穩定性，這些性能可以在水性涂料中得到很好的發揮。

　　在實際生產應用中，納米碳材料在水性涂料中的分散性是影響其性能的主要因素，這是現階段研究的難點和重點。

　　涂料行業“十四五”規劃中，對水性工業涂料的研究有明確方向指引，包括防腐、汽車、船舶、木器、鋼結構等水性工業涂料的科學技術研究。此外，還要特別關注有助于提高水性涂料性能的機理。在傳統顏填料方面，涂料行業“十四五”規劃中提出，鈦白粉、氧化鐵系顏料重點是通過新型制造技術或重大技術改進提高其耐候性、分散性，并且減少制造過程對環境的污染。

　　涂料對填料的搭配最終是根據需求選擇的，傳統非金屬材料方面，有多元化，低成本、綠色環保、材料來源廣泛等優勢。碳材料方面，隨著對納米碳材料的不斷研究，利用納米碳材料優異的導熱性、導電性、化學穩定性和力學性能，在高耐熱涂料、超導涂料、防腐涂料、超耐磨涂料等領域將具有非常大的應用前景和應用優勢。

　　填料“填補”水性涂料短板，助劑則為填料傾入“一臂之力”，水性涂料的大放異彩得益于兩者相互配合。