顧名思義,可以用水來溶解或稀釋之塗料叫水性塗料,(不可無限量加水)。水性塗料比油性塗料最大的優點為低VOC(揮發性有機溶劑),使用者於塗裝時,因不需加入溶劑來稀釋,所以也較無揮發性溶劑吸入而影響健康的問題產生;同時施工過程中無發生火災危險(溶劑易氣爆及著火),環境也較為環保。但,相對地同類型的塗料成本就一定較油性昂貴。
水性塗料可以大致分為水可溶型與水分散型二大類。在水溶性塗料與乳膠塗料中間的膠狀乳膠塗料(colloidal emulsion),以及把分散型塗料的特性活用,將作業性改良的漿體塗料(slurry paint) ,業已出現。
優缺點
水溶性塗料通常使用若干親水性溶劑,但主要溶劑為水。因此基於水的性質,而產生各種優缺點。
優點: 1. 對於大氣汙染的公害性低
2. 由於使用水為主要溶劑,是省資源型的塗料
3. 塗裝環境安全且衛生
4. 火災危險少
5. 現有的塗裝設備,無須大規模改造,即可利用
缺點: 1. 塗裝的作業性(垂流、沸騰、反彈)有困難之處
2. 塗膜性能(耐水性、耐鹼性)稍遜一籌
3. 靜電塗裝時,必須充分絕緣
4. 低溫或多濕時,塗裝困難
5. 水洗槽的水質,必須有汙濁處理對策
另外乳膠塗料除以上特質之外,尚具下列缺點:
- 和添加劑的相溶性及成膜過程問題不易得高光澤
- 因含多量乳化劑,容易發泡
- 有腐敗、凍結之虞
- 耐藥品性較差
但在最近無乳化劑及常溫架橋乳膠樹脂已被開發,以上缺點已漸被解決。
三 . 水溶性塗料與水分散性塗料(乳膠塗料)予以比較於下。
項目 | 水溶性塗料 | 水分散型塗料 |
水性化原理 |
a. 聚合物中的羧基中的鹽基中和 而起的離子化 b. 氫氧基等親水基的水和 c. 兩親媒性有機溶劑的溶解輔助 由a,b,c的複合效果,向水溶解 |
由於乳化劑向聚合物 粒子表面吸附,水中分散安定化 a. 由於水和化的形成而起的立體的反撥 (非離子系活性劑) b. 由於電雙層而起的靜電反撥 (離子系活性劑) |
分子量 | 有限度 | 相當大的即可 |
塗料粘度 |
粘度高,有使用輔助有機溶劑的必要 |
低粘度 |
溶劑 | 水及水溶性溶劑 | 僅能用水 |
塗料粘性 | 牛頓流動 | 非牛頓流動 |
塗膜形成機構 |
a. 由於鹼的揮發而使羧基非離子化 b. 與氫氧基等親水性的硬化劑反應而起疎水化 c. 由於架橋使分子量無限大化而起疎水化 |
a. 粒子的融合 b. 由於向乳化劑的聚合物中,均勻擴散而起疎水化 c. 由於架橋使分子量無限大化而起疎水化 |
造膜性 |
雖能形成高光澤、緻密性的塗膜但易生反彈及凹凸 |
因有粒子的融合過程,低溫時不易形成均勻緻密的膜 |