2001 年,我國針對揮發(fā)性有機化合物、甲苯和二甲苯總和、可溶性鎘等 10 種室內(nèi)裝飾裝修材料有害物質(zhì),制定了強制性的安全標(biāo)準(zhǔn)以及排放限量。近年來,我國又進一步完善了有關(guān)環(huán)保的法律法規(guī),建立了較為完善的“中國涂料低污染化發(fā)展安全國家體系標(biāo)準(zhǔn)”,其中包括涂料中有害物質(zhì)的測試方法標(biāo)準(zhǔn)(如VOC差值測定法、VOC氣相色譜測定法和乳膠漆中VOC的測定方法等)和涂料中有害物質(zhì)限量產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(如溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)的限量和內(nèi)外墻涂料中有害物質(zhì)限量等)。VOC的重要來源之一就是涂料的主要組成物質(zhì)—分散介質(zhì)和成膜物,鑒于有機溶劑型涂料的這種缺點,水性樹脂生產(chǎn)技術(shù)的進步和發(fā)展刻不容緩,同時水性涂料逐步替代有機溶劑型涂料的前景一片光明。凡是用水作為溶劑或分散介質(zhì)的涂料,都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料(乳膠涂料)。水溶性涂料是以水溶性樹脂為成膜物,以聚乙烯醇及其改性物為代表,除此之外,還有水溶性醇酸樹脂、水溶性環(huán)氧樹脂及無機高分子水性樹脂等。
就目前來看,水性涂料有著明顯巨大的優(yōu)勢:
1.水性涂料從原料來源到生產(chǎn)及使用的全生命周期,均有利于環(huán)境的健康發(fā)展。它不僅在生產(chǎn)過程中將易揮發(fā)的有機溶劑替代,而且使用時涂裝工具可用水清洗,也減少了清洗溶劑的消耗。有機溶劑的生產(chǎn)需要消耗化石原料,在資源緊缺的現(xiàn)階段是對資源的一大挑戰(zhàn),水性涂料的出現(xiàn)解決了這一問題。同時,溶劑的削減,大大減少了生產(chǎn)及使用過程中 VOC 的排放,為改善周邊大氣環(huán)境作出了積極的貢獻。
2.水性涂料有著較高的安全性。以溶劑中最常見的甲苯和二甲苯為例:甲苯的閃點為 4 ℃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.2%-7.0%(體積);二甲苯閃點為29 ℃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1%-7%(體積)。兩者均為易燃物質(zhì)。因此,溶劑型涂料的易燃易爆原料在貯存和使用的過程中,具有發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的風(fēng)險。而水性涂料的生產(chǎn)和使用,減少了對易燃易爆原材料的需求,極大地降低了風(fēng)險。
3.有效降低涂料生產(chǎn)成本。隨著人們對資源能源的需求日益增大,在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)資源能源短缺的問題,導(dǎo)致石油乃至下游產(chǎn)品價格持續(xù)上漲,作為下游產(chǎn)品的有機溶劑也不例外。在資源價格的壓力下,以水作為稀釋劑的價格優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。另一方面,傳統(tǒng)的溶劑型涂料涂裝過程中產(chǎn)生大量的有機廢氣,為了達(dá)到排放要求,企業(yè)需要配置尾氣處理設(shè)施及相關(guān)的配套設(shè)施,并負(fù)擔(dān)日常運行及維護費用。水性涂料的有機廢氣排放很少,為企業(yè)減輕了負(fù)擔(dān)。
4.水性涂料由于透氣性比較好,基層內(nèi)部的水蒸氣可以向外擴散,不容易起泡,因此在對基層的要求上,水性涂料施工的基層含水率應(yīng)小于10%,溶劑型涂料施工的基層含水率應(yīng)小于8%。水性涂料對材質(zhì)表面適應(yīng)性好,涂層附著力強,在潮濕環(huán)境中可直接涂覆施工。通常,溶劑型涂料的涂著固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)60%-70%,而水性涂料的涂著固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為20% -30%,由此可見,水性涂料的平滑性相對較好。