科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

随着我国社会经济的不断发展和进步，如今各行各业的运作模式与过去相比也都有了非常大的变化，其中的涂装领域也不例外。社会的发展也让国家对大气 VOC 排放提出了更高的要求，国家规划对污染物排放总量也在不断降低，且对车间清洁生产提出了更高的要求。从另一个方面来看，传统涂装工作会比较注重涂装的装饰性与高防腐性能，所以只有不断对新材料、新技术进行创新，这样才能更好的满足行业发展需要。

在我国环保法规制度的不断完善与改革下，相关人员要想降低挥发性有机物 的 VOCs 排放量，其就必须要加强水性漆的发展，也只有这样才能保证后续工作的 顺利开展。可以看到，如今越来越多的工程机械企业开始应用水性漆，且在未来的社会发展中，水性漆将会逐渐取代油性涂料，这将会成为未来行业发展的必然趋势。从另一个方面来看，水性漆属于是一种含有极少量的有机溶剂涂料，其将水当成是稀释剂，并采用少量的低毒性醇醚类有机溶液，同时也不含甲苯、二甲苯等对人体有害的物质。一般情况下，水性涂料有机溶液需要保持在5%-15%之间，这对降低污染节省资源等都有着非常重要的作用和效果，甚至还能改善周围工作环境，降低对大气的污染。

需解决的主要技术难题

1、传统水性漆的表面张力大于涂漆，而表面张力高会降低涂料对颜料润湿性，也降低对被涂物体表面的润湿性，给涂装带来一些负面影响，需要在配方中进行调整，降低表面张力的影响。

2、水性漆是以水作分散介质，水的极性大，要使极性不大的成膜物树脂均匀分散在水中有难度。不论是由化学单体乳化聚合成聚合物乳液，还是先合成树脂再乳化成胶乳(乳胶)液，必须有乳化剂协助，但分散的树脂粒径大且不均匀，如制备工艺欠妥，体系稳定性随时间推延而劣化。

3、传统水性漆腐蚀性强，其对涂装设备与输送管道的腐蚀也非常大，所以需要寻找合适的方法对腐蚀性进行降低，提高水性漆的泛用性。

期望实现的主要技术目标

1、制备的水性漆符合《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》（GB/T 38597-2020）的规定标准。

2、所制水性漆具备涂膜耐盐雾1440h，耐酸碱超过1000h，耐油1000h，人工老化试验超过3000 h，无粉化，且在常规条件下具备良好的使用寿命。

3、所生产的高性能环保水性漆VOC含量小于150g/L

4、能够适应温度大于8℃，相对湿度低于85%，木材含水率低于15%的施工环境。

         5、所生产的高性能环保水性漆无异味且不含游离TDI。

需求解析

解析单位：“科创中国”绿色建材产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2023-09-13

陈雪

桂林电子科技大学

副教授

综合评价

1、水性涂料发展较快，在建筑涂料中应用较成功，最高用量在涂料中占比超过36%。国内也在积极研发与推广其在工业涂料中应用，它是重要的环境友好型涂料。水性涂料在生产过程中也有“三废”产生，水性涂料产品中也有VOC，只是都比传统溶剂型涂料少。。 2、水性涂料的质地比较稀薄，可以更好的适应材料表面，营造出更加自然的效果;它的平展性也不错，在一些比较狭小的细缝和边缘都可以做出很好的装饰效果;水性材料不会和其他涂料产生一些强烈的化学反应，所以不容易发霉、发黄，而且防腐蚀性也不错。 3、水性木器漆采用了水代替有机溶剂，其产品在涂刷的时候，不会产生任何刺激气味。而硝基漆与聚酯漆含有机溶剂，都会在涂刷和干燥的过程中挥发到空气中去，直接刺激人体的感觉器官。

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