水性钢结构涂料的应用及发展趋势

近年来，随着我国的快速发展，各地大规模的基础设施建设和房地产建设都在有序进行，其中以钢结构为主体的建筑更加流行。 这主要是由于钢结构本身独特的特点，如施工速度快、空间利用率高、绿色环保等。钢结构的应用范围越来越广，正在向绿色建筑和现代化建筑方向发展。建筑业。

徐晓东

以钢结构住宅别墅为例，目前国内城镇钢结构建筑比例很低，而欧美发达国家钢结构住宅比例高达50%，表明钢结构住宅的巨大潜力。市场潜力。 如果得到有效推动，钢结构产业必然会进一步发展。 同时，目前我国桥梁、学校、医院等领域钢结构应用比例较低钢结构水性漆成分，未来这些领域发展空间巨大。

众所周知，钢材的腐蚀是自然存在的。 对于以钢结构为主体的建筑的寿命而言，钢材的保护尤为重要。 钢材腐蚀防护技术一般采用以下途径：改变腐蚀环境； 开发具有良好耐腐蚀性的新材料； 涂覆保护层； 电化学保护； 以及合理的选材和设计。 基于可操作性和经济性等因素考虑，涂覆保护层的方法是最常用的。 钢结构施工施工中最常用的方法是保护层的应用。

借荣格主办的“2022水性钢结构涂料在线研讨会”之机，本刊邀请中国水性涂料产业战略联盟秘书长徐晓东先生畅谈水性涂料的应用与发展型钢结构涂料。 趋势。

水性钢结构涂料需求成主流

环境保护

“2000年之前，98%以上的钢结构涂装都是溶剂型涂料钢结构水性漆成分，水性涂料几乎可以忽略不计。” 徐秘书长指出，“水性涂料因其施工便捷、性价比突出，在钢结构防护中得到广泛应用。在环保涂料中，水性涂料具有绝对优势。”

水性涂​​料最大的特点是安全环保。 由于它不属于易燃、易爆、有毒、无腐蚀性的危险化学品类别，因此在运输、储存、施工等方面安全、方便。同时，施工时气味低，VOC排放量减少80%以上。 受到众多钢结构企业的青睐，受到涂装商的青睐。 近年来，随着人们环保意识的逐步提高，环保法规日益完善，特别是“碳达峰”和“碳中和”国家顶层战略的实施，环保涂料（水性涂料）涂料、粉末涂料、高固体份涂料、UV固化涂料等）迎来了前所未有的发展机遇。

水性钢结构涂料的现状

环境保护

目前，可应用于钢结构的水性涂料有水性醇酸涂料、水性丙烯酸涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。其中，水性醇酸涂料油漆：附着力好，对基材要求不高，漆膜防锈性能好，性价比高。 适合用作金属底漆和底漆； 水性丙烯酸漆：漆膜干燥快，无异味。 体积小、附着力好、耐久性强，适合用作金属底漆、面漆、底漆； 水性环氧涂料：耐盐雾性能高，防腐性能优良，耐油、耐水、耐盐水、耐溶剂； 漆膜坚韧致密，与底材附着力好； 水性无机富锌涂料：快干性好，耐盐雾性能优异，VOC几乎为0。

根据GB/T 30790《油漆和清漆防护涂层系统对钢结构的防腐保护》标准，将腐蚀环境分为六类，即C1、C2、C3、C4、C5-I、C5- M。

腐蚀环境分为海洋腐蚀因素和大气腐蚀因素。 海洋环境中的腐蚀因素主要包括盐雾、空气中的水分、海水电解质浓度、氧含量、微生物等。大气环境中的腐蚀因素主要包括环境湿度、温度、酸性污染物浓度、漂浮电解质颗粒等。充分了解钢材的腐蚀因素，可以帮助我们选择合适的配套防护产品来保护钢结构，延长其使用寿命。

“钢结构的保护往往根据地域或环境需要不同的涂料。涂料匹配是一个系统的设计，因为不同的涂料有不同的功能。” 徐秘书长介绍。

目前推广应用中存在的问题

环境保护

水性涂​​料在环保方面比溶剂型涂料具有无可比拟的优势。 近年来，随着水性涂料用树脂、防锈颜料等原材料的不断改进和提高，水性涂料的理化性能和施工性能得到了很大的提高。 突破。 但不可否认的是，水性涂料与溶剂型涂料相比也存在一些缺点。 对此，徐秘书长一一列举：

◆ 水性涂料对施工过程和材料表面的清洁度要求较高。 由于水的表面张力较大，水性涂料的表面润湿性相对较差。 因此，涂装水性涂料的钢结构表面的清洁度必须更加严格。 、尽量避免油污、铁锈等污垢的残留。 由于钢结构的施工特点，要求高效率的施工，往往要求快干的特性。 施工过程中经常出现除油、除锈、抛光不充分的现象。 与油性涂料相比，不良的基材处理和施工条件往往会伴随流挂、生锈、附着力、光泽度和防腐性能的降低。

◆ 水性涂料对施工环境要求较高。 一般来说，水性涂料的施工环境要求温度在5℃以上，湿度在75%以下。 温度过低、湿度过高都不利于水性涂料的成膜。 因此，冬季施工对于自干水性涂料来说更具挑战性。 此外，还有一个条件需要考虑：施涂水性涂料的钢结构表面温度必须比露点温度高3℃。 水性涂​​料施工过程中，约有一半的水用作溶剂和稀释剂。 由于水的蒸发潜热较大，为了保证施工效率和涂膜的最终性能，这部分水需要快速蒸发，因此需要一定的加热措施作为辅助。 加大设备、能源投入。

◆ 水性涂料对涂装设备腐蚀性强，需要采用防腐衬里或不锈钢材料，导致设备成本较高。

◆ 水性涂料中使用的水性树脂大多以水乳液或水分散体的形式存在，因此成膜后漆膜的光泽度和丰满度都比较差。

◆ 受现有技术和施工条件限制，水性涂料多用于C4以下的环境。 在C5环境下，意味着在重防腐领域的涉足并不多。

◆ VOC治理设备要求不明确，各地政策不一。 大多数环保部门鼓励涂装线安装RTO、RCO等终端处理设备，这需要大量的资金投入。 一些地区鼓励使用水性涂料，但也需要安装昂贵的VOC处理设备。 如今的水性环氧底漆和水性聚氨酯面漆涂装系统在满产时可实现VOC排放量在20mg/m3以内，远低于国家标准。 也取得了有资质检测机构的报告，但环保部门仍频频检查、查封、停产，强制安装光催化、RTO等处理装置。

◆ 涂料包装和废水处理后的污泥检测问题。 根据2016年版《国家危险废物名录》，染料、油漆废弃物不包括水性涂料。 水性涂​​料固体废物虽然不属于危险化学品，但由于缺乏具体标准，检测机构缺乏检测依据，检测不规范、涉及项目多。 这些都增加了企业的负担，浪费了不必要的公共资源，也影响了水性涂料的推广应用。

水性钢结构涂料的发展趋势

环境保护

据介绍，“十三五”期间，钢结构产业规模持续增长，发展质量稳步提升。 其中，钢结构产量由5100万吨增至8900万吨，增长75%。 2020年，我国钢结构加工量约为8900万吨，涂料消耗量81.4万吨。 2021年，全国钢结构加工量约9700万吨，同比增长约8.9%。 到“十四五”末，即2025年底，全国钢结构消费目标将达到1.4亿吨左右。 按可比用量计算，约需涂料128万吨，涂料需求量巨大。

徐秘书长对近年来水性钢结构涂料的发展趋势预测如下：

◆ 水性钢结构涂料对溶剂型钢结构涂料的替代正在加速

随着当前气候环境的恶化，如何有效防治大气污染已成为全国大部分城市亟待解决的问题。 国家到各级政府越来越认识到水性涂料的环保性，全国多地也通过了法律法规。 形成，引导市场使用水性涂料。 另一方面，施工人员对溶剂型涂料施工危害的认识越来越强烈，改善作业环境的需求也越来越强烈。 未来，污染环境、危害健康的溶剂型涂料将受到越来越多的限制和约束，这将为水性涂料提供良好的发展空间。

◆ 水性钢结构涂料“知名品牌企业”的诞生

现阶段水性钢结构涂料厂家普遍面临生产规模小、品种杂而不强等问题。 企业间同质化竞争较为激烈，导致产品价格较低。 不存在类似于建筑涂料企业生产的集中度。 在这样的情况下，必须有有远见的涂料企业抓住“水进油退”的历史机遇，做大做强水性钢结构涂料产业。

◆ 水性钢结构涂料上下游产业链深度整合

涂料企业可以通过与上游原材料企业合作获得稳定的原材料供应，也可以相互合作开发适合下游钢结构企业的产品。 与下游企业合作，可以促进产品应用，实现共赢。 同时，我们还可以根据下游企业的要求，实现产品和现场施工的合作。 从目前趋势来看，涂料行业上下游一体化趋势正在加强。

尽管我国水性涂料取得了突出的成绩，但水性涂料仍难以达到溶剂型涂料的性能。 因此，我们应加大水性涂料技术开发力度，运用创新思维，开发高性能产品，增强市场竞争力，推动水性涂料快速、健康、有序发展。