目前工业涂料以溶剂型ZQ每q排攑֤量可挥发性有机物QVOCsQ，造成严重环境污染。实践表明，工业涂料的水性化是从源头上实现减排的重要途径。然而，受限于涂料品本w以?qing)涂装技术的水^Q国内水性涂料在工业应用斚wq有较大提升I间Q推qK度依然较大。近日，׃特Q北京）(j)环境材料U技股䆾公司牵头的国安点研发计划项目“绿色水性工业涂料与涂装技术研I及(qing)产业化”在京正式启动，该项目负责h北京理工大学材料学院教授|运军在接受本刊记者采访时表示Q项目选择的轨道R辆、石油套防腐防锈和合成革表面处理领域用的溶剂型涂料在涂装q程中有30%?0%的VOCs排放到大气中Q是工业涂装中比较有代表性的领域。项目的实施对工业涂料水性化q程v到积极的推动作用?
工业涂料水性化待加?/strong>
“十三五”期_(d)全国对于VOCs排入实施总量控制Q对氮氧化物和VOCsq行协同减排Q工业涂装范畴的轿R、船舶、集装箱、家U、工E机械、钢l构和卷材制作等七大重点行业所有公司均L行VOCs归纳理。工业涂料的水性化有望q头赶上建筑涂料Q出现齐头ƈq的态势。根据今q??日工信部发布的《重点行业挥发性有机物削减行动计划》，?018q底工业行业的VOCs排放量要?015q减?30万吨以上。其中，低（无）(j)VOCs涂料产品的比例要辑ֈ60%。在最新出台的《京z冀大气污染防治强化措施Q?016-2017Q》重Ҏ(gu)qVOCs整治和超低排放，北京?jng)?017q底前要全面淘汰有机溶剂型涂料生产。国家相x{的强制实施Q必推动水性工业涂料的q泛应用。而目前，水性工业涂料及(qing)涂装的关键技术掌握在国外企业手中。据?jin)解Q欧等发达国家׃环保部门对VOCs的排N制很严，水性工业涂料的使用已非常普遍，相关开发研I相当活跃，且发展势头比较迅猛，已经形成?jin)较大的市(jng)场规模Q占据全球涂料生产量的绝大部分。如德国U思创Q原拜x料公司）(j)的Impramil和Didpercoll KApdQ美国Wyandote化学公司的Xpd和EpdQ大日本油墨株式?x)?DIC)的Hydran HW和APpd{水性聚氨酯产品。这些品已成功应用于皮革涂饰、纸张涂层、钢材防腐、塑料及(qing)木材涂装、玻璃涂布等领域。丹麦Hempel涂料公司的HEMPADUR Avant Guard?誖先锋盾pd产品可能是自20世纪60q代首次推出含锌防腐涂料以来防腐涂料技术的最大创新。该防腐涂层在发挥卓防腐性能的同时又h增强的机械强度。同Ӟ该技术还可提供涂层的屏蔽效应和抑制效应，因此h更ؓ(f)Z的防腐性能。而美国Graco、d国Wiwa{公司研制出的水性涂料专用高压无气喷涂机Qؓ(f)水性涂料的应用奠定?jin)基。此外，国外研究者从工艺q程、配方设计、反应机理、物化参数、媄(jing)响因素、工业应用、品性能到测试分析等斚w都有深入研究Q因此长期掌握着水性涂料的关键技术ƈ占据水性涂料市(jng)场的dC。不论是从提升市(jng)场竞争力Q还是从满国内法规要求来看Q加快工业涂料水性化q程都迫在眉睫。据目牵头单位负责Zl，“十三五?国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研I”组l开展“监预报预警技术”、“雾霑֒光化学烟雑Ş成机制”、“污染源全过E控制技术”、“大气污染对人群健康的媄(jing)响”、“空气质量改善管理支持技术”和“大气污染联防联控技术示范”等6w点Q务科研攻兟뀂“绿色水性工业涂料与涂装技术研I及(qing)产业化”项目针对专中的“污染源全过E控制技术”选择对目前普遍用溶剂型涂料产品的三个具有代表性的领域——轨道R辆、石油套防腐防锈和合成革表面处理开展研I?
H破高性能水性涂料壁?/strong>
相关数据昄Q我国每q溶剂型涂料产品VOCs排放总量高达400万吨Q相当于燃烧2.7亿吨煤的排放量?吨溶剂型?wi)脂改?f)水性后QVOCs{有x发物的排N能降低至原来的十几分之一。罗q军表示Q在国内Q轨道R辆方面至今还在用溶剂型涂料。地铁、高铁、大铁\、城轨等轨道交通R辆每q用漆在4万吨左右Q加上兑E用的E释剂Q每q排攑ֈ大气中的VOCs不低?万吨。在合成革方面，目前中国合成革量占世界M量的70%以上Q每q合成革的表面涂饰生产过E大U?00万吨涂饰剂，其绝大多Cؓ(f)对环境和Z有极大危害的溶剂型聚氨酯。水性涂料的使用能有效降低或避免高污染合成革生企业对环境的污染Q但q些领域即ɞ量应用的环保型涂料也是国外产品Q我国缺乏具有自ȝ识权的产品核心(j)技术。因此，研究和开发高性能水性涂料技术是行业发展和技术进步所急需解决的问题。面对这U发展窘境，我国的科研工作者也在工业涂料水性化斚w做出?jin)一些研I成果及(qing)产业应用Q但跟国外相比还有一定差距，整体的技术性能技术指标落后，~Z相关高性能要求的标准。其主要原因在于高性能水性涂料的关键核心(j)技术ƈ未掌握，相关的合成制备过E控制机制更加欠~。国内的研究内容主要停留在水性涂料配方的改进Q而国外研发主要是围绕高附加值树(wi)脂进行开发，如增加抗污性能Q提高耐磨、抗擦伤性，抗腐蚀性等Qƈ且可以对合成l构?qing)\U进行有效的控制Q能更好地利用结构与性能的相互关pL制备高性能的水性涂料。因此，“绿色水性工业涂料与涂装技术研I及(qing)产业化”项目旨在突破目前我国高性能水性涂料的技术瓶颈，通过深入研究水性涂料的成膜物质——树(wi)脂合成过E中的分子结构设计与性能的关pM?qing)水性涂料的涂装技术——涂装设备、工Z性能的关pȝQ以研发高性能水性环氧或水性聚氨酯?wi)脂为基Q开发纳cx化的防腐防锈颜料剂等功能成分Q制备高性能轨道车辆用水性聚氨酯面漆、中涂漆?qing)水性环氧底漆，xa(b)套管防腐涂料Q水性皮革涂饰等Qƈ研制适合水性涂料涂装的工艺装备和条件。最l实现系列高性能水性工业涂料规模化制备?qing)应用示范，从而改善我国目前高端水性工业涂料主要依赖进口的现状?
四课题聚焦三领域
“绿色水性工业涂料与涂装技术研I及(qing)产业化”项目下讑֛个子NQ实施过E中Ş成科研机?企业-用户三方联动的合作模式，׃特Q北京）(j)环境材料U技股䆾公司Q以下简U公司）(j)联合北京理工大学、中国科学院q程工程研究所、哈?dng)滨工业大学及(qing)北京化工大学等国内l色水性环保涂料优势研发单位展开d.N一针对轨道车辆用溶剂型产品VOCs排放严重Q而目前水性聚氨酯面漆的防腐及(qing)耐候性能较差Q中涂漆与底漆和面漆l合能力弱，难以满实际使用要求的问题。课题拟研制h自主知识产权的高性能水性聚氨酯面漆与中涂漆Q完成水性涂料涂装试验，满轨道车辆Q如高铁、地铁等Q要求的性能指标Q替代正在轨道R辆涂装中使用的溶剂型面漆和中涂漆q实现规模化生和应用，完成水性涂料的涂装工艺、涂装规范的制定。课题二针对不同材质Q铝合金、不锈钢{）(j)?qing)表面处理方式，研制两种以上h自主知识产权的高性能双组份水性环氧防腐底漆，满轨道车辆Q如高铁、地铁等Q要求的性能指标Q替代正在轨道R辆涂装上使用的溶剂型产品Qƈ实现规模化生产和应用。课题三针对xa(b)套管储存?qing)用过E中易被氧化、腐蚀的问题，通过Ҏ(gu)性环氧树(wi)脂基料的有机接枝Ҏ(gu)与工艺优化Q制备具有优异防腐性能的水性环氧树(wi)脂涂料及(qing)h优异防腐防锈性能的纳cx料，完成防腐防锈涂料的原位纳cx化及(qing)性能调控Q实现水性环氧基料及(qing)U米复合材料的中试放大及(qing)产业化应用。课题四针对目前合成革用溶剂型聚氨酯表处剂污染环境、能耗高、操作工艺复杂等问题Q通过表处剂基?wi)脂设计与制备以及(qing)超支化水性聚氨酯共技术、后扩链技术，解决现有水性聚氨酯表面处理剂耐水、耐溶剂、耐磨、耐刮{性能无法满高汽R革合成革表面处理Ҏ(gu)功能需求的问题Q突破规模化制备水性聚氨酯表处剂的技术瓶颈，?j)进水性表处剂在合成革上的推广应用Q推q高汽车用合成革的清洁化生产进E。项目完成后徏?条年?000吨的水性涂料生产线Q申?~15相x术发明专利，制定相关行业标准3，企业标准2VŞ成的水性涂料制备技术，有望在三个领域规模化应用Q替代正在用的传统溶剂型涂料，对传l涂料向l色化、高性能化{型v到示范作用?
