按照分散介质的不同,可分为溶剂型涂料和水基涂料两大类。水基涂料主要包括水溶性涂料、水稀释性涂料、水分散性涂料(乳胶涂料)。
水溶性涂料是以水溶性树脂为成膜物,以聚乙烯醇及其各种改性物为代表,此外还包括水溶性醇酸树脂、水溶性环氧树脂及无机高分子水性树脂等。水稀释性涂料是指以溶剂型树脂在水中后乳化制备的乳液作为成膜物配制的涂料,将溶剂型树脂溶解在有机溶剂中,然后在乳化剂作用下通过强机械搅拌使树脂的有机溶液在水中分散形成乳液,称为后乳化乳液,制成的涂料在施工中可用水稀释。水分散性涂料主要是指以合成的聚合物乳液为成膜物配制的涂料。乳液是指通过乳液聚合方式制得的聚合物在水中的分散体。
涂料被涂覆在基材表面,由具有流动性的液态变成固态薄膜,并与基材表面具有一定黏结强度的过程,称为涂料的成膜过程或涂料的固化。涂料的成膜过程及成膜机理的设计,决定了涂料的整体性能。水基涂料成膜主要依靠水介质的蒸发、水溶性高分子的融合成膜,或者乳液粒子的密堆积、变形融合、扩散成膜等物理作用实现。为提高涂料膜的性能,如耐水性、耐刮擦性、耐老化性,以及提高涂料膜与基材的黏结强度,常常在成膜过程中引入化学反应,通过高分子的固化交联作用来提高涂料膜的综合性能。涂料成膜过程中的化学反应触发机制设计、固化反应的控制是水基涂料技术的关键点和难点。常用的反应机制有O2触发、CO2触发、水分蒸发诱导的硅烷缩合、双组分交联等。水溶性涂料通常依靠化学反应实现成膜,即涂料在施工后再聚合,如醇酸涂料、环氧涂料、聚氨酯涂料、酚醛涂料等。
随着人们对环境安全健康的要求越来越高,以及各国对挥发性有机物(VOC)及有毒有害物质的限制越来越严格,水基涂料逐渐取代传统的溶剂型涂料是涂料技术发展的主要趋势。水基涂料广泛应用于建筑外墙、内墙、家具、汽车及大型工业结构。建筑涂料主要采用丙烯酸酯共聚物乳液作为成膜物。外墙涂料起装饰和保护作用,涂料的耐候性、耐沾污性、颜色美观性是其性能的关键,而内墙的环保特性、VOC含量和释放量则是人们关注的重点。用于家具、工业设备、汽车等的水基涂料,其与基材的黏结强度、表面的强度和硬度、光泽度、耐水性等则是水性涂料面临的技术挑战。从技术开发层面,无皂乳液聚合、聚合物中空微球制备、室温交联技术、紫外光固化、水性聚氨酯改性、水性树脂共混等仍是研究热点。