2020年我國涂料總產(chǎn)量近2500萬噸，VOC排放高達(dá)五、六百萬噸，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。同時(shí)，VOC排放也是PM2.5的重要來源，控制VOC，對(duì)大氣污染防治至關(guān)重要。

截止目前，全國絕大部分省、直轄市相繼出臺(tái)了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物征收排污費(fèi)的地方性法規(guī)，引導(dǎo)涂料行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用向環(huán)保型涂料發(fā)展。

水性漆基本概念

定義：水性漆是以水作為分散介質(zhì)的涂料。

基本組成為：水性樹脂+水+助劑+顏填料；水性漆用水取代了大部分有機(jī)溶劑。

根據(jù)水性樹脂組成的不同，將水性漆分為：水性丙烯酸樹脂漆、水性聚氨酯漆及水性環(huán)氧樹脂漆等；

依據(jù)成膜機(jī)理可分為：水性漆分為熱塑性水性漆和熱固性水性漆；

從包裝形式不同水性漆可分為：單組份水性漆和雙組份水性漆；

從施工層次可分為：封閉底漆、膩?zhàn)印⒌灼帷⒅型科岷兔嫫幔?/span>

從應(yīng)用基材的不同水性漆可分為：建筑涂料、水性木器漆及水性金屬漆。

根據(jù)防護(hù)等級(jí)的不同水性金屬漆分為：輕防腐水性金屬漆、中等防腐水性金屬漆和重防腐水性金屬漆。

水性漆的基本組成為：水性樹脂+水+助劑+顏填料

油性漆的基本組成為：溶劑型樹脂+有機(jī)溶劑+助劑+顏填料

水性漆樹脂的分類

水性樹脂是水性金屬漆的關(guān)鍵組分，決定其成本和性能，按照結(jié)構(gòu)不同可分為：

（1）水性丙烯酸樹脂（包括水溶型、水分散體（膠體）型和水乳型三大類）。

（2）水性聚氨酯（有聚酯型和聚醚型；芳香族型和脂肪族型；陰離子型、陽離子型非離子型；）

（3）水性聚酯樹脂、水性醇酸樹脂；

（4）水性環(huán)氧樹脂及固化劑；

（5）UV固化水性樹脂；

（6）水性雜化體樹脂。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的油性樹脂正在逐步的被水性化，新的水性樹脂還將不斷涌現(xiàn)。

樹脂的水性化的方法

（1）乳液聚合法：乳液聚合是油性單體借助乳化劑和機(jī)械攪拌，使單體分散在水中形成乳液，由水性引發(fā)劑引發(fā)的單體聚合。乳液聚合方法是水性丙烯酸樹脂合成的經(jīng)典方法。

（2）外乳化法：即通過外加乳化劑，通過強(qiáng)剪切相反轉(zhuǎn)生成水包油型聚合物乳液。該法只用于少數(shù)油性樹脂的水性化。如水性環(huán)氧樹脂乳液的制備。

（3）自乳化法：通過對(duì)樹脂結(jié)構(gòu)的化學(xué)改性，引入非離子型或離子型的水性化單元，以實(shí)現(xiàn)其水可分散性，得到水分散型樹脂。自乳化法是一種分子水平對(duì)樹脂的改性，所得水分散體粒徑小、分布窄、穩(wěn)定性好，且技術(shù)含量高，是目前樹脂水性化的主流方法。

陰離子型丙烯酸樹脂通常為羧酸鹽型：含—COO-；陽離子型則為季胺鹽型：含—N+R3。

陰離子水性聚氨酯有羧酸鹽和磺酸鹽兩種，分別含—COO-、—SO3-。陽離子型也是季胺鹽型：含—N+R3。

非離子型水性化單元通常選用聚乙二醇嵌段：—(OCH2CH2)n—。

水性丙烯酸樹脂概述

（1）水性丙烯酸樹脂定義：以水為溶劑或分散介質(zhì)，用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基類單體及水性單體為主要原料合成的樹脂體系稱為水性丙烯酸樹脂。

（2）水性丙烯酸樹脂分類：a根據(jù)組成成分：全丙水性樹脂、苯丙水性樹脂、硅丙水性樹脂、醋丙水性樹脂、氟丙水性樹脂、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）水性樹脂等。

b根據(jù)成膜特性：熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂。

熱塑性丙烯酸樹脂其成膜主要靠分散介質(zhì)（水）揮發(fā)使大分子或大分子顆粒聚集融合成膜，成膜過程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

熱固性丙烯酸樹脂也稱為反應(yīng)交聯(lián)型樹脂，其成膜過程中伴有幾個(gè)組分可反應(yīng)基團(tuán)的交聯(lián)反應(yīng)，因此涂膜具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此其耐溶劑性、耐化學(xué)品性好，適合于制備防腐涂料。

（3）丙烯酸樹脂的合成單體

依據(jù)單體對(duì)涂膜性能的影響常將單體進(jìn)行如下分類，以方便應(yīng)用。