水性涂料的定义是“涂料中大多数挥发性物质的配方是水”。在水基涂料中，水独特的物理性质及其普遍性决定了水基涂料的应用和技术的发展。随着人们环保意识的不断提高和环境法规的日益严格，水性涂料将成为21世纪世界涂料市场的主角，目前在我国有着巨大的市场。

1发展水性涂料的重要性

水在我们的日常生活中已经变得很平常。水的重要性的原因是这里强调是涂料中的其他组件通常不提到强调,因为“水”这种类型的油漆已经取代或大部分取代了恼人的其他类型的涂料,它往往是“有机溶剂”,各种各样的问题。从实际工程应用的角度来看，涂层的性能在很大程度上取决于溶剂的特性。

水性涂料越来越受到人们的重视，并取得了很大的进步。限制有机溶剂向大气中排放是其技术进步的动力，也是粉末涂料和高固含量涂料发展进步的动力。减少有机溶剂的挥发对环境和经济都很重要。美国首先制定政府法规，限制烯烃、芳香族化合物、支链酮等有机溶剂和其他光敏挥发物的使用。法规是1966年7月洛杉矶县颁布的“六六法规”。原因是洛杉机公司对有机溶剂造成的环境问题深感忧虑。由于城市的地理环境，挥发性有机溶剂在城市中聚集并长期滞留。它们在城市上空盘旋，经常引起由光化学反应产生的浓雾，给城市带来很大的麻烦。早在1970年，美国政府就制定了控制碳氢化合物排放的全国性法规——《清洁空气法》。

除了环保的优点外，水性涂料还有许多其他的优点。特别是对于涂料行业的工人来说，水基涂料的广泛使用，可以降低或避免有机涂料的潜在毒性，避免火灾隐患。在废物处理方面，一般水性涂料产生的垃圾比溶剂型涂料更容易处理而不产生毒性。从经济上来说，水基涂料更具有吸引力，因为水是便宜和容易回收的溶剂的工程溶剂。与经常受油价影响的有机溶剂相比，水是经济、稳定的选择。

涂料使用后的3-6个月也是很有可能危害人类健康的。涂料中所含的有害物质主要是挥发性苯，苯系物是主要污染物。据了解，世界卫生组织已确定苯为致癌物，可导致癌症和血液疾病。除了施工过程中不可忽视的污染外，迁入后的危害也不可低估。

正是由于上述水性涂料的各种好处，虽然一些保守的涂料用户仍在犹豫，但各种水性涂料却越来越受欢迎。涂料领域的研究人员越来越多地致力于水性涂料的研究。

2水性涂料的绿色推荐标准和范围

2002年7月，中国环境标志产品认证委员会秘书处与国家环境保护总局联合发布了新的《水性涂料环境标志产品技术要求》。《要求》阐述了家居装饰中常用的水性涂料的环保、绿色和环保。健康和安全标准制定了强制性规定。熟悉的多乐士、新日铁、富雅等涂料成为一批通过新标准的涂料。全国8000多家涂料公司中，只有30多家拥有100多种符合标准的水性涂料。

首先是各方面关注的VOC(挥发性有机化合物)指标。由于定义不明确，很多公司认为他们的产品已经达到了高于标准的水平。这种误解源于两个有影响力的标准颁布的质量监督、检验检疫的有害物质限制内墙涂料和安全标准,卫生和质量评价规则北京市统计局发布的质量监督和管理。两者都将VOC定义为油漆中一升挥发性有机化合物。VOC值的国家标准是VOC的含量。而世界各国对VOC的定义是指扣除干重的水分后，一升油漆中VOC的含量。这一差异导致北京规定的VOC≤125 g/l，而国外则相当于250 g/l。它是国外水性涂料与溶剂型涂料的分界线。200克/升的国家强制性标准相当于国外410多克/升，已经超过了水性涂料的限值。因此，很多人仅仅依靠数值就说1999年环境标志标准规定的250克/升的限值比北京规定和国家强制标准要宽。由于与标准VOC测量标准相同，1999年环境标签标准实际上比上述两个强制性标准更严格。2002年环境标签标准规定内墙涂料≤100 g/l是根据美国ASTM方法正确检测和计算VOC值而得出的。该限值与美国标准相同，比以上两个标准更加严格，体现了绿色推荐产品的高标准和严格要求。

其次，公众对苯、甲苯、二甲苯、乙苯、卤代烃、甲醛和甲醛聚合物以及铅、镉、铬、汞等重金属的认识不清楚。这些是不允许添加的，所以没有高或低的含量。区别是遵守“不添加”的规则。许多公司将这些指标作为健康涂料的依据，这与水基涂料的实际情况并不相符。出于这个原因,国家环境保护总局标准明确指出,所有上述物质只是来控制有害物质的限制带来的杂质,也就是说,限制有害物质带来的不纯的成分如颜料、二氧化钛、乳剂、等,是不允许人为地补充道。

第三是水性涂料的范围。除广泛应用的内外墙涂料外，水性木材涂料、水性防腐涂料、水性防水涂料、水性聚氨酯涂料也进入绿色推荐标准范围。仅以水性木漆为例。在2004年雅典奥运会上，所有场馆都指定了水性木漆。对于家庭装修，德国和法国已经规定，邻居不允许闻到有机溶剂的味道。为了适应这种以人为本的趋势，更多地支持各种水性涂料是本新标准的目标。

3水性涂料常见的难点

水性涂料和有机溶剂涂料在某些地方是相似的。然而，在某些情况下，水性涂料往往面临着有机溶剂涂料所没有的一些困难。这两种体系的区别是在成膜过程中挥发分连续相的逐渐消失机制。成膜过程对涂层的性能有很大的影响，受到广泛的关注。

3.1水性涂料中的水沸点高，挥发过程非常缓慢，对环境湿度的依赖性强。在低湿度条件下，它可能很快干燥，有时会造成裂缝。在高湿度的情况下(如尼加拉瓜，一个热带国家，湿度通常达到78-85%)，成膜过程会非常缓慢，导致涂层下垂。干燥需要更多的能量，甚至是溶剂型涂料的四倍，因为水的比热容更大。

3.2水性涂料对施工过程和材料表面的清洁度要求较高。由于水的表面张力高，不易渗透，易造成涂膜的收缩。这个问题在油性表面上尤其突出。

3.3水性涂料在强机械力作用下的分散稳定性差。当输送管道内流速急剧变化时，分散的颗粒被压缩成固体颗粒，导致涂膜出现点蚀现象。要求输送管道外形良好，管壁无缺陷。

3.4水性涂料对涂装设备有很强的腐蚀性，特别是对铁质设备的锈蚀。通常需要使用防腐衬里或不锈钢材料，且设备昂贵。还需要水基涂料对输送管道的腐蚀、金属的溶解、分散颗粒的沉淀、涂层膜的点蚀。

3.5烘干型水性涂料对施工环境条件(温度、湿度)要求严格，增加了温湿度控制设备的投入，也增加了能耗。

3.6水分蒸发潜热大，烘烤能耗大。阴极电泳涂料需在180℃烘干;而乳胶涂料需要很长时间才能完全干燥。

3.7沸点较高的有机共溶剂在烘烤过程中会产生大量油烟，凝结后会影响涂层膜的外观。

3.8形成的涂层往往对水敏感，即使空气中的水蒸气含量增加，也会引起涂层起皱。

虽然水性涂料存在很多问题，但通过对配方、涂装工艺及设备等技术方面的不断改进，在工艺过程中避免了一些问题，也有一些通过配方本身进行了改进和完善。

4结论与展望

试着对水性涂料的要求、特点和难点做一个简要的研究。作为一种新型的“日出”涂料，水性涂料已经并将继续快速发展。鉴于人们对环境保护、能源和健康的日益关注，在可预见的未来，水性涂料的开发将是政府和科技工作者的一项持续而持久的任务。

在技术创新方面，水溶性、交联剂和表面活性剂是科学研究的关键。近年来，水性涂料的研究和发展方向是致力于抗应力和环境温度变化，提高整体整体性能，进一步减少常用溶剂的使用。乳液组装技术的发展使胶束具有自聚能力，这种活性团聚体可以减少常用溶剂的使用。水性涂料整体性能的提高是由于采用了基于聚氨酯和杂化聚合物的新配方，以及使用了新的交联成膜方法(如UV照射)。