水性工业漆(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：耿耀宗、肖继君、花东栓 等 编著

出版社：化学工业出版社

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水性工业漆试读：

前言

环境污染给人们赖以生存的地球以及人类本身造成了极大的威胁。传统的油漆特别是溶剂型涂料无论在制造过程或施工应用过程均排放大量的挥发性有机物（VOC）、有毒有害废气、废水，造成环境污染。水性涂料（也可称水性漆）可以降低VOC的排放、减少有害废物的生成，已获得了愈来愈多的应用，特别是在建筑涂装领域已经普遍采用。2017年全国涂料生产总量为2041万吨，建筑涂料为630万吨，占30%左右。在工业涂装方面，水性漆在轿车涂装方面已占较高的比例，在其他工业涂装领域，如工程机械、船舶、桥梁、钢结构等也逐渐得到重视。尽管水性漆的推广力度不断加大，但推广效果、占领市场的比例仍不尽如人意，实际上许多工业涂装领域仍是溶剂型涂料一统天下。这与各种法规严格限制VOC排放，特别是与《巴黎协定》正式生效的今天极不相称。在诸多工业涂装领域积极推广水性工业漆，最大限度地替代溶剂型涂料是这一代涂料人不可推卸的历史使命。

本书旨在为这一使命抛砖引玉。编写《水性工业漆》力图体现以下三个特点。（1）突出高性能水性工业漆专用树脂的合成与制备。经多家水性工业漆制造商的调查，目前高性能水性工业漆调制基本上依赖国外品牌树脂作为基料，民族品牌水性工业漆用树脂少之又少，在很大的程度上影响了我国水性工业漆的开发推广及工业涂装水性化的进程。为了弘扬民族企业，渴望诸多树脂生产企业开发具有自主知识产权的高性能水性工业漆专用树脂，因而本书特聘衡水新光、江苏日出及广东巴德富大型树脂生产企业研发人员执笔，用较大篇幅讨论聚合物乳液制备的理论基础，提供了数种切实可行的高性能聚合物乳液制造技术，为铸造民族品牌迈出了坚实的一步。（2）突出理论联系实际，在应用基础知识阐述的基础上，重视产品的配方设计，更突出具体产品的生产技术，同时对产品检测也给予了足够重视。（3）突出各种助剂应用技术。助剂的用量不过千分之几至百分之几，但其作用是举足轻重的，本书以相当大篇按照助剂用途专门推荐国内外几家著名公司近300多种水性工业漆用助剂，名称、型号、性能、涂料中的用量及其应用技巧，并给出了供应渠道。

本书共分15章叙述，第1章，第2章，第4～6章，第9章， 第13～15章分别由耿耀宗、焦健、肖继君、楼李华、刘宝丰、宋利强、程璐、吴流平及肖铭编写；第3章由李成林、耿耀宗、卢小松、成炀霈、王志宽、段新峰编写；第7章由蒋丙増、王增浩、郭丽娟编写；第8章由耿星、刘忠伟、花东栓、段新峰编写；第10章由花东栓、岳少哲编写；第11章由耿耀宗、董立志编写；第12章由董立志、耿耀宗、于义田、徐小东、王瑞宏编写。花东栓对第8～15章进行了初步修改，肖继君对全书进行了初步统编，最后由耿耀宗修

改补充和定稿。在读研究生胡明广、孙耶楠对全书目录的生成给予了许多帮助，表示谢意。

由于涂料行业仍普遍使用“当量”这一概念，本书予以保留。

在编写过程中得到了河北科技大学、化学工业出版社、河北晨阳工贸集团有限公司、衡水新光化工有限公司及河北省粘接与涂料协会的大力支持，在此深表感谢。

原化工部涂料工业研究设计院（现北方涂料工业研究设计院）副院长、《现代涂料与涂装》原主编、上海工程技术大学兼职教授、中国涂料工业百年影响力人物刘国杰教授级高级工程师挥笔为本书作序，深表感谢。

由于水平所限，不足之处在所难免，敬请读者指正。耿耀宗于河北科技大学第1章　绪论1.1　水性工业涂料开发的历史背景

随着现代科学技术及现化工业的发展，环境污染、温室气体排放给人们赖以生存的地球以及人类本身造成了极大的威胁，环境保护愈来愈受到世人的关注。[1]1.1.1　环境保护的法律日益苛刻

溶剂型涂料含有大量的挥发性有机溶剂（VOC），在使用过程中排入大气，不仅破坏环境，危害人们健康，同时也浪费资源，浪费能源。因而各国及许多国际组织都以法规的形式限制VOC的排放，如美国的66法规、我国的环境保护法以及“绿色”标志颁发规定、1990年的“联邦空气净化法”、 1994年的“欧盟指令”、1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会（UNCED）通过的《里约环境与发展宣言》及2009年在丹麦首都哥本哈根召开的哥本哈根世界气候大会即《联合国气候变化框架公约》等，特别是2015年巴黎气候峰会，此次峰会最大的不同在于，美国与中国达成了突破性的协议，这两个全球最大的温室气体排放国宣布计划，誓言将共同实施减排政策，中美两个碳排放占全球38%。G20杭州峰会的前一天我国人大正式批准了《巴黎气候变化协议》。这份协议是人类有史以来最严厉的节能减排法律文件，已经获得近200个正式签署。

我国自1973年以来颁布了一系列的环保法规，特别是1979年的“中华人民共和国环境保护法”为保护环境提供了依据。更值得提出的是1990年国家环保局又颁布了经修订的绿色标志涂料——水性涂料标准。2001 年12月我国国家质量检验检疫总局发布了有关室内装饰装修材料有害物质限量的10项国家标准，其中主要是黏合剂和涂料。习近平主席亲自签发的新环保法列入了基本国策，专家解读为史上最严厉环保法，加大违法成本，严格法律责任，按日计罚，处罚无上限等，这一切都是在可持续发展理念的指导下，旨在限制VOC的排放。如上所述，在所有领域中尽可能地以无污染、低污染的材料代替有污染的材料是人类生存的需要。涂料领域应尽可能地以无污染、低污染的涂料代替溶剂性涂料。1.1.2　涂料涂装行业面临VOC减排的严峻形势

全世界涂料及其施工每年约有1100万吨有机溶剂排到大气中，占向大气排放全部VOC的20%，是仅次于汽车尾气的大气第二大污染源，且溶剂排到大气中后，会造成光化学污染，形成温室效应，对人们造成的危害是不能忽视的。

我国涂料涂装行业VOC排放量占整个工业源的20%以上，因而，尽可能地减少有机溶剂的排放、减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，是摆在涂料工业、涂料生产及涂装的重要使命。

近年来我国涂料获得了迅速发展，自2009年我国涂料总产量达755.44万吨，产量首次跃居世界第一之后，2015年为1711万吨占全球涂料总产量6150万吨的28%，奠定了世界涂料生产大国的地位。然而我们并不是涂料生产强国，技术比较落后，多为低端产品，缺少名牌产品，生产分布分散、特别是表现在水性化程度较低。建筑涂装被认为水性化涂装最高的领域，因而建筑涂料占涂料总量比例往往代表一个国家水性化程度。发达国家的建筑涂料占涂料总量的比例分别为：意大利建筑涂料占涂料总量的57%、德国为55%、法国为55%、美国为52%、日本为40% ，我国自跃居全球第一涂料大国之后的7年来建筑涂料平均占涂料总量的33.5% 。从涂料总的水性化程度来讲，欧美工业发达国家水性化程度已达到70%～80%，德国则可达到90%以上。这就明显地突出了我国工业涂装领域水性化程度极低，实际上远低于国际平均水平。业内充分估计，目前我国工业涂装领域水性化涂装不超过10%，水性木器漆通过20年来的努力，目前也只占木器家具涂装的5%，因而，在钢结构、汽车等方面水性工业漆涂装已初见成效，但船舶、桥梁、集装箱等重防腐领域仍然是溶剂型涂料一统天下。溶剂型涂料含有大约50%的挥发性有机溶剂（VOC），在使用过程中排入大气，这就意味着我国既是涂料生产大国，也是VOC排放大国。显然，在不同的涂装领域最大限度利用环保型涂料替代传统溶剂型涂料是维护环境的重要举措，水性涂料是环保型涂料的重要构成之一，特别是高性能水性工业涂料对减少VOC的排放将扮演着重要角色，针对不同工业涂装领域大力开发高性能水性工业涂料，推动工业涂装的水性化迫在眉睫。1.2　水性工业涂料及其分类

涂料按照其用途可分为建筑涂料、工业涂料和特种（功能）涂料三大类，工业涂料是指用于工业产品涂装的涂料，而特种（功能）涂料在建筑领域及工业涂装领域根据特种需要均存在，因而索性将涂料分成建筑涂料及工业涂料两大类。建筑涂料包括墙面涂料、防水涂料、地坪涂料、功能性涂料，其中内外墙涂料是其中最主要的品种，用量在建筑涂料中约占比50%左右，而且几乎全部水性化，其他建筑涂料品种水性化程度相对于工业涂料水性化程度也比较高。

水性工业涂料行内常称水性工业漆，经过近十几年的努力有了较快的发展，主要工业涂料生产企业都不同程度进行了水性工业漆的开发研究，品种几乎涉及了工业涂装的个个应用领域。因而参照水性涂料所涉及的基料、干燥方式及其应用对象进行尝试性的分类。[2]1.2.1　按基料的胶体分散体性质分类

作为水性工业涂料的基料俗称黏合料或黏结剂，又称成膜物质。按成膜物质在水中的相对稳定状态可分为水稀释涂料和水分散涂料两大类，经常遇到的电泳漆是属于水稀释涂料，而乳胶漆则属于水分散涂料，真溶液的水性涂料耐水性较差作为水性工业漆没什么价值。

水性涂料按基料的类型分类是一种比较科学的分类方法，因为涂料的构成是一个复杂的胶体分散系统，而水性涂料基料的本身也是一个胶体分散系统，所以水性涂料是一个更为复杂的双重胶体分散系统。对于这样一个极其复杂的系统，从涂料基料性能入手进而研究涂料有关颜料、填料及助剂对性能，特别是稳定性的影响，对于新产品的开发、生产和质量的控制无疑是重要的。成膜物质在水中的相对稳定状态，分为“真溶液”、胶体溶液、分散液和乳状液等几种。它们在水性涂料调制过程中的作用、对涂料性能的影响以及自身的某些性[2]质，分别如表1-1所示。表1-1　水性涂料体系的典型性质① 现称相对分子质量，下面简称为分子量。

为了更清楚地说明颗粒尺寸与生产过程的关系，如图1-1所示。图1-1　颗粒尺寸与生产过程的关系

以水溶性树脂或水分散型树脂包括合成聚合物乳状液为基料的涂料均称水性涂料，因而水性涂料也常称为水基涂料，按黏结料的胶体分散体性质，水性涂料可分为水溶性涂料、水稀释性涂料及乳胶漆及三类。（1）水溶性涂料　由于树脂是真正溶解在水中，在分子链上需要有足够的亲水基团，如聚乙烯醇水溶液，他们即使交联成膜也对水十分敏感，调制的涂料涂膜性能极差，对制备水性工业漆方面没什么价值。（2）水稀释性涂料　由胶体溶液和水凝胶调制涂料，胶体溶液和水凝胶的合成过程也像水溶性树脂一样，首先进行本体聚合或缩合聚合，用适量的溶剂稀释后，通过成盐并在一定量的醚键及某些亲水基团的配合下分散到水中。此类分散液都是要在聚合之后进行乳化即二次分散。这类乳液在外观上和聚合物乳液并没有太大的区别，往往也称作乳液，目前这类乳液大致有六类：醇酸树脂乳液；环氧树脂乳液；聚氨酯乳液；水稀释聚酯乳液；硅树脂乳液；沥青乳液。为获得更高性能树脂，往往需要其相互之间或与其他类型单体，如丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯以及某些功能单体等进行改性，以便获得调制高性能水性工业漆的基料。习惯上往往简称为水性聚氨酯、水性环氧和水性醇酸等，用其作为基料调制涂料往往称作水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料和水性醇酸涂料。本书将在第4章、第5章及第6章分别对上述三类树脂及涂料进行阐述。（3）乳胶漆　由单体分散于水中形成乳液，进一步通过乳液聚合将其单体转变为固体树脂粒子分散水中形成乳胶（latex），用乳胶[3]制备的涂料称为乳胶漆。即在水介质中的聚合物粒子的聚合物分散体（polymer dispersion），俗称聚合物乳液。用乳胶制备的涂料称乳[4]胶漆，也可称为乳液涂料。乳胶漆是最重要的水性涂料，是一个庞大水性涂料产品体系，目前已广泛用于建筑内墙及外墙、屋面防水、地坪等建筑涂装。随着乳液聚合技术进步，新方法、新工艺不断出现，如不同单体的共聚乳液聚合、核/壳乳液聚合、种子乳液聚合、反相乳液聚合、无皂乳液聚合、细乳液聚合、微乳液聚合等，其所得的各种高性能聚合物乳液，将是水性工业漆重要基料，用以调制不同涂装领域的水性工业漆。作为乳胶漆基料聚合物乳液的合成的理论基础、成膜原理、生产工艺以及具体产品制造技术将在第2章深入叙述，具体生产技术将在第3章叙述。

生产工艺以及具体产品制造技术将液态树脂如环氧树脂、醇酸树脂或干性油，通过乳化剂的帮助或合成具有自乳化结构的树脂，通过机械力分散于水中形成的乳液，该乳液往往成为后乳化乳液，胶粒尺寸一般比较大，所制备的涂料可确切地称为乳液涂料，构成这种乳液中的树脂一般分子量不高，往往需要通过交联才能形成可用的漆膜。该类树脂分散液将是重要的调制水性工业漆基料。1.2.2　按基料的类别分类

按基料的类别分类目前主要有五大类。（1）以水性醇酸树脂为主成膜物质的水性工业漆　具有干燥快、防护性能优等特点，可用于金属底材的底层保护用涂料。可采用浸涂、淋涂、喷涂等方法施工，多运用在家具支架，汽车底盘，汽车板簧的浸涂，特别适用于出口钢材表面的保护涂饰。其树脂合成将在第6章叙述。（2）水性氨基-醇酸双组分烘烤　相比其他水性工业漆，漆膜光泽度、丰满度突出，性能和传统氨基漆没有区别。这类产品多用于汽车行业，成为取代传统油性氨基的产品。（3）丙烯酸类水性工业漆　一般丙烯酸乳液为主要成分的水性漆，附着力较好，不会加深颜色，但耐磨及抗化学性一般，多用在对光泽和装饰效果不高的钢结构上。

以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯苯乙烯等烯类单体及其多种功能单体通过乳液聚合及乳液共聚合生产的聚合物乳液，如醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚乳液（乙丙乳液）；苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液（苯丙乳液）；纯丙烯酸共聚乳液（纯丙乳液）；醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液（醋叔乳液）；氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液（氯偏乳液）；醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（EVA乳液）；醋酸乙烯酯-氯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液；有机硅-丙烯酸酯乳液（硅丙乳液）；胶乳互穿网络聚合物乳液（LIPN）。此外，不同单体的组合所构成的三元共聚乳液或多元共聚乳液，将不同功能单体引入大分子链的自交联乳液以及不同类型的杂化乳液（hybrid emulsion）等，特别是许多新工艺新技术制备的许多高性能的聚合物乳液已形成一个极其庞大的产品体系，其高性能产品均可能用来调制不同应用对象的水性工业漆。乳液聚合理论及其生产技术和一些实用产品，将在第2章适当提及。（4）聚氨酯类水性工业漆　水性聚氨酯面漆广泛应用于各类工程机械、生产设备、汽车等各大领域。漆膜饱满度，色泽光感，耐磨性，耐候性在为金属材质表面提供防腐保护的同时，也起到了很好的装饰作用。水性聚氨酯面漆可以配套水性环氧富锌底漆、水性环氧云铁中间漆使用效果更佳，能够延长钢铁的防腐保护作用，其树脂合成及其具体应用将在第3章叙述。（5）水性环氧树脂为主要成分的水性工业漆　不含苯、甲醛、铅、汞等有害物质，固含量高，附着力强，具有优异的防腐性能。并且具有低播焰性，解决漆膜在高温烘烤或燃烧时，释放的烟气与毒性物质对人体和环境的污染问题，提高了产品的安全性能与耐温性能，其开发和运用是当前船舶涂料的发展方向。其树脂合成及其具体应用将在第5章叙述。1.2.3　按施工对象分类

工业漆应用于工业企业生产的设备、船舶、集装箱、桥梁、煤气柜、港口机械、化工设备、铁路罐车、电力机械、贮罐、管道内壁、各种钢结构、混凝土等的防护与装饰的漆，目前涉及的水性工业漆也有以下几类。（1）车辆用水性漆　包括轿车、普通车辆、轨道车辆及农用车辆等常用的汽车配件，自行车架，机箱机柜等涂装，常采用这些涂料品种。该类产品常用于流水线喷涂。（2）钢结构漆水性漆　主要包括钢结构防锈漆，防腐底漆，中间漆，钢结构防腐面漆等。（3）工程机械设备水性漆　各种机床、车床、设备表面，起到装饰、防腐、防锈的效果。（4）集装箱水性防腐涂料　美国休斯敦投资了世界上最先进的装置专门生产集装箱水性涂料，成功研制水性环氧富锌底漆、水性环氧中涂漆和水性丙烯酸面漆等。（5）水性船舶及海工港机涂料　船舶漆是一个技术含量较高的工业油漆领域，包括甲板漆，水线漆，压载仓涂料，防污漆，船壳漆等。（6）水性卷材涂料　目前已比较成熟，包括环氧水性卷材涂料、丙烯酸水性卷材涂料等。（7）风电用水性涂料　主要用于风电叶片及支柱多为环氧、双组分聚氨酯等。（8）机电设备外壳浸涂用水性涂料　通常为浸涂工艺。（9）水性带锈防锈涂料　一种传统的水性涂料，有稳定型、渗透型和转化型。（10）水性阻尼涂料　多为厚浆涂料，多用于在大型汽车底盘、轮胎骨以及外壳金属的内壁等。（11）水性防火涂料　水性防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性，阻滞火灾的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火极限的一种特种涂料。1.2.4　按干燥和固化方式分类

按涂料干燥和成膜的机理不同，可分为以下几种。

① 物理干燥水分、胺（阴离子黏结剂）及酸（阳离子黏结剂）挥发，有时也包括辅助溶剂挥发，在一定环境温度下需要一定的时间。

② 氧化干燥由氧引发交联；此干燥方式往往需要较长时间。

③ 热交联（烘烤磁漆） 加热导致自身官能团缩合交联或与交联树脂缩合交联。烘漆房、隧道窑是最常用设备。

由于涂料的干燥原理和过程不同，导致了涂料有下列两种包装形式。

① 单组分涂料即涂料配方中的一种或多种黏结剂组分混在一起可以稳定储存；

② 两组分或多组分涂料因为两种或多种黏结剂组分混合后的储存时间（使用寿命）很短，所以必须在使用前按配方混合。[5]1.3　水性工业漆发展应用现状

如上所述，水性工业漆，经过近十几年的努力有了较快的发展，主要生产企业和某些科研院所都不同程度地开发研究，现将基本情况进行概述。1.3.1　车辆用水性涂料

车辆用涂料相对于其他涂料来说是发展最快的涂料品种，包括轿车、普通车辆、轨道车辆及农用车辆等，用量仅次于建筑涂料。汽车工业是水性涂料应用最成熟、最广泛、最成功的领域。在这个领域，随着我国大量引进汽车生产线，先进的涂装技术也同时被引进，特别是轿车涂装材料和工艺，都与世界先进国家同步，这也带动了国内汽车涂料涂装技术的发展。

目前，轿车底漆已经全部采用了以阴极电泳漆（CED）为主的电泳漆，主要有丙烯酸、环氧、聚氨酯以及聚丁二烯等几类。由于受涂装条件、成本等因素的影响，我国仍有一部分汽车底盘、车架、零部件等采用水性环氧聚酯、水性丙烯酸氨基等水性浸涂漆；中涂漆也基本实现水性化，主要采用水性聚酯氨基和封闭聚氨酯树脂体系等涂料品种，比如采用柔韧性好的水性聚酯树脂为主要成膜基料，配以氨基树脂或封闭型聚氨酯树脂固化剂，特点是固体分高，烘烤温度低，漆膜性能与传统的溶剂型涂料相当，抗石击性优良。我国在中涂漆方面已有许多自主研究成果，但是在生产线的应用相对较少；金属闪光漆主要树脂还是采用水性丙烯酸和水性聚氨酯树脂，这两类树脂具有一定假塑性，有助于金属片状颜料定向，涂层要求具有高光泽、高鲜映性、高耐候性、高闪光指数、耐划伤性及耐酸雨性等性能。我国在水性金属闪光漆研究上取得了一定的进展，但涂装线仍以溶剂型金属闪光漆为多。这类水性金属闪光漆还可以用于摩托车、自行车等；罩光漆是汽车整车最后一道保护涂层，因此它的性能要求更高。目前水性罩光漆主要还是由水可稀释的聚丙烯酸酯和封闭的聚异氰酸酯等组成，例如制备水性丙烯酸聚氨酯分散体，采用改性水性封端型多异氰酸酯作为交联固化剂，经高温固化后形成高性能漆膜，具有优良的耐酸碱性和抗划伤性、良好的装饰性。但我国在实际应用中依然以溶剂型罩光漆为主，这方面仍有很大的差距；本色漆是汽车面漆的一种，我国水性本色面漆的研究比较早，一般技术途径都是通过对丙烯酸树脂改性，得到丰满度、光泽以及耐候性都比较好的漆膜，比如用聚酯聚氨酯对丙烯酸树脂进行改性，制得一种带亲水链段和疏水链段的水分散型树脂，降低了体系的VOC 含量，并提高了漆膜的各项性能。我国目前仅部分汽车企业采用了水性本色漆。

国内中海油常州涂料化工研究院走在了我国水性汽车涂料开发的前列，其承担的国家863项目，开发了水性中涂漆、水性金属闪光漆、水性本色漆等，VOC排放量已经达到了欧美国家的当前标准。国家在推动汽车涂装的水性化方面也已经开展了系统的工作，并于2013年正式发布了《汽车业水性涂料》（HG/T 4570—2013）标准，这对于我国汽车涂料水性化有很好的推动和指导作用。

但要注意的是，汽车涂装工艺体系只有综合采用水性底漆、水性中涂以及水性罩光清漆或粉末罩光清漆等，才有可能使VOC的排放量达到环保要求。

作为和汽车涂料相类似的轨道车辆、农用车辆、车辆零部件以及摩托车、自行车等的涂装，也在大力推行涂装水性化，其路径与水性汽车涂料相类似。例如，原南车青岛四方机车车辆股份有限公司生产的出口客车车辆上，采用了双组分水性环氧底漆+双组分水性聚氨酯中涂+双组分水性聚氨酯底色漆+双组分水性聚氨酯罩光漆的配套体系，很好满足了出口要求。再如，通过环氧树脂的改性，用环氧树脂与亚油酸合成半酯，再与醇酸树脂进行酯交换，合成水溶性环氧酯树脂，以此开发的快干水性变速箱车桥防腐涂料，涂膜机械强度高、附着力好、防腐性能优异，可常温自干，也可低温烘干，适用于变速箱、车桥、汽车底盘及各式金属件表面的装饰与防护。

但是由于成本和施工条件的限制，市场上在更多车辆生产、零部件生产和修补涂装中，依然大量使用溶剂型涂料。1.3.2　集装箱水性防腐涂料

集装箱水性涂料也是我国比较早进行研发的领域，早在“九五”期间就由原化工部专门立项研究，后来又有很多企业自行开展研发，取得了一定成果。

集装箱在使用过程中需要经历从陆地到海洋、从海洋到陆地的全过程，会遇到各种恶劣的气候环境，因此对集装箱涂装的要求就非常高。水性集装箱涂料的主要技术难点在于要有与溶剂型涂料一样的防腐性能、满足现有生产线的工艺要求、总体成本不能太高等。

集装箱又分内、外两个面，因此对涂层的要求也有所不同，一般水性集装箱涂料有两种配套体系，一是直接对应由溶剂型涂层改为水性化的三层涂层配套体系。箱外涂层直接暴露在大气环境下，受到各种气象条件的考验，配套相对复杂，一般采用水性环氧富锌车间底漆+水性环氧富锌底漆+水性环氧中间层+水性丙烯酸外面漆体系；箱内涂层受到大气环境的影响相对较小，因此配套也相对简单，一般采用水性环氧富锌车间底漆+水性环氧富锌底漆+水性环氧内面漆。另一种体系是二层涂层配套，是根据水性涂料特点专门开发的水性偏氯乙烯（PVDC）涂料，箱内、外一种配套：水性环氧富锌车间底漆+水性偏氯乙烯底漆+水性丙烯酸面漆。这种配套充分利用偏氯乙烯对空气中的水分和氧的良好屏蔽作用，达到对底材的保护。

作为箱外面漆还有用丙烯酸酯改性聚氨酯树脂做成膜物，使之兼具聚丙烯酸酯与聚氨酯的综合性能，同时又可降低产品成本。

要注意的是，集装箱用水性涂料的实际应用过程中，除了需要权威检测包括KTA和FDA等的评价认可外，还存在对现有施工条件的适应性、研发和生产成本高等问题。目前我国水性集装箱涂料有研发热潮，但尚未出现应用热潮。1.3.3　水性船舶及海工港机涂料

由于处于海洋性大气环境，船舶和海工港机装备的腐蚀是极其严重的，因此船舶、海工装备和港口设备腐蚀防护的难度一般都比其他环境要更加大，通常属于重防腐范畴。这种环境下的防腐涂料的水性化，其防腐效果要与溶剂型防腐涂料相当，也是比较复杂的。

国内在船舶涂料水性化方面开展的研究的面不及其他领域开展得广泛，目前有海洋化工研究院等单位比较系统地开展了这方面的研发工作，主要品种和大类都已经进行了水性化的研发，在研究成果的应用方面做了大量探索，并成功应用于远洋船舶和我国首条航母。

造船领域比较早就采用了水性环氧富锌车间底漆、水性无机磷酸锌底漆和水性无机硅酸锌底漆，作为分段合拢之前的保护；水性环氧底漆可作为通用底漆，逐步替代传统溶剂型底漆。但是从全船配套来讲，水性配套体系主要还是在舱室的应用较为成熟，目前主要配套方案有：水性环氧底漆+水性丙烯酸或环氧改性丙烯酸类面漆，水性环氧底漆+水性聚氨酯或改性类面漆等，这类水性涂装配套体系已经在实船得到较广泛的应用。而船舶的外壳一直暴露在海洋大气环境中，船壳漆水性配套体系的难度就比较大，也比较严格，推荐配套体系为水性环氧富锌车间底漆+水性环氧底漆+水性丙烯酸改型聚氨酯面漆，或者增加一道水性环氧中间层或水性氯化聚烯烃类中间层，另外，为了确保有效防腐性能足够长，对施工的道数，涂层厚度等都有相应要求。目前船壳部位水性涂料的实际应用还非常非常少。另外在修船方面，水性涂料的应用就更加少。

港口机械和海工装备的腐蚀防护在理论上和船壳漆的涂装配套方案是一样的，水性环氧富锌底漆或水性无机富锌底漆+中间过渡层（水性磷化底漆、水性环氧沥青、水性氯化橡胶、水性环氧底漆等）+水性丙烯酸改型聚氨酯面漆，主要就是考虑海洋大气环境对水性涂料体系的特殊要求、重要部位水性体系的配套方案以及对水性涂料的施工环境条件的影响等。1.3.4　水性卷材涂料

随着汽车、装备制造、家电和家具等工业的迅速发展，卷材的用量越来越大，相应的卷材涂料就成为涂料消耗量大的另一大类品种。在这个领域涂料水性化起步较早，上海涂料公司、中海油常州涂料研究院等进行了较为系统的研究，底漆、面漆和背面漆都已形成完整的水性涂装技术。目前底漆多以水性环氧树脂、水性丙烯酸改性环氧树脂，或以水性饱和聚酯改性环氧树脂等树脂为主，改性树脂增加了漆膜柔韧性和与底材的附着力。面漆单独采用水性聚酯树脂的很少，一般对聚酯树脂进行改性后，使其硬度、T弯、耐候性等能满足使用要求。或以三种以上的丙烯酸类原料（丙烯酸+甲基丙烯酸甲酯+丙烯酸丁酯）等共混为基础，以氨基树脂为交联剂，以此制备成各项性能都能满足要求的水溶性聚丙烯酸卷材涂料。1.3.5　风电用水性涂料

风电是正在兴起的一种新型能源，发展势头很盛。风电分为陆基和海基两种，其腐蚀与防护条件与对应的陆上环境和海洋环境基本一样，但是由于其结构和基材不同，运行条件特殊，其防护要求也与其他的防腐要求不同。

由于风电塔架一般为钢结构，又分为塔架筒内壁合外壁，可以按照典型的钢结构重防腐涂料体系设计水性涂料配套体系。目前在实际使用中，塔架涂料多以溶剂型环氧类型和聚氨酯类型为主。一般配套为，底材用热喷锌或热喷铝锌，也可厚涂环氧富锌底漆+双组复合厚膜环氧中间层+双组分环氧改性聚氨酯漆面漆，近年有将聚脲（SPUA）用于风电塔架防腐保护的。塔筒防腐涂料水性配套方案一般采用水性环氧富锌底漆或水性环氧脂底漆+水性环氧中间漆+水性环氧改性聚氨酯面漆。

风电叶片材质为环氧树脂或聚酯玻璃钢复合材料，不论在陆基风场还是海基风场，在运行条件下（运行时叶尖速度可以达到80m/s），要求叶片耐紫外老化、耐风沙侵蚀以及耐湿热、盐雾腐蚀，满足不同极端气候条件下风电场使用需求。在研究条件下，采用水性丙烯酸多元醇二级分散体为基体树脂，聚醚改性的HDI三聚体为固化剂，以此制作底漆，同样的水性丙烯酸多元醇二级分散体为基体树脂，以氨基磺酸盐改性的低黏度HDI 三聚体为固化剂，以此配制面漆，这个配套体系很好地满足了陆基风场的使用条件。1.3.6　机电设备外壳浸涂用水性涂料

这类机电设备形状特殊，通常采取浸涂工艺。原来柴油机铸铁机壳浸涂线使用的是溶剂型铁红环氧酯底漆，用水性铁红防腐涂料替代溶剂型铁红环氧酯底漆除了要满足原有性能外，还要满足柴油机生产过程中不受其他物料和环境影响。用亚桐油酸醇酸树脂以及双丙酮丙烯酰胺功能单体、磷酸酯型反应型乳化剂等对苯丙乳液加以改进，并与氧化铁红+三聚磷酸铝+云母粉防锈颜料体系组合，以此制备适用于柴油机铸铁机壳浸涂线使用的水性铁红防腐涂料，可以满足以上性能要求。

对于小型结构件，采用改性水性丙烯酸乳液为基体，与磷钼酸盐防锈颜料及适合的润湿分散等助剂制得的水性丙烯酸防护浸漆槽液，各项性能都非常优异，满足了工业设备、机械制造、五金交电等行业的金属浸涂涂装。1.3.7　水性带锈涂料

在防腐涂料的涂装施工中，对于不能很好处理的底材，带锈涂料就特别有效。通常有稳定型、渗透型和转化型几种，以下几种为较为新颖的路线。

① 以环氧改性苯丙乳液为主体成膜物，以复合有机酸为转化剂，其有效成分能与铁锈相互作用，生成稳定的络合物，将活性的铁锈转化为涂层中稳定的填料。

② 以苯乙烯、丙烯酸及丙烯酸酯制备苯丙乳液，以磷酸和鞣酸作为转化剂，对钢铁表面铁锈有良好的转化作用， 其转化产物可作为成膜物的一部分对基体起到较好的保护作用。

③ 以苯丙乳液为成膜物，用丹宁酸作为转化剂，焦性没食子酸作为转化促进剂，与铁锈形成稳定的螯合物。

④ 以乙醇改性脲醛（UF） 树脂为成膜物，配以复合转化液（磷酸与氢氧化铝）和其他助剂，提高了涂层耐水性和装饰性，涂膜性能优良。

⑤ 以水性环氧乳液、阳离子丙烯酸乳液为主要成膜物，以聚苯胺乳液为防腐和转锈添加剂，结合了少量磷酸类转锈剂，提高了涂料的综合性能。[6-9]1.3.8　水性阻尼涂料

阻尼涂料是一种能够抑制振动和噪声的特种涂层材料。随着人们对生活环境的要求越来越高，阻尼涂料的使用也越来越多。由于阻尼涂料的单位面积使用量远远大于普通涂料，因此其水性化更显重要。目前有几种发展路径。

① 利用胶乳互穿网络（LIPN）合成宽温域聚合物乳液调制宽温域阻尼涂料制备具有互穿网络的聚合物，使之具有微相分离结构，是玻璃化转变温度变宽，得到良好的阻尼效果。

② 将两种以上的单体经乳液聚合制备具有不同玻璃化转变温度的聚合物，使其在较宽的温域都具有较大的损耗因子，从而达到阻尼目的。

③ 利用无皂聚合物乳液和水分散低蜡沥青调制水性阻尼涂料。

④ 利用高分子超支化分子结构的空间效应，达到阻尼效果。

⑤ 高分子乳液多元共混，得到不同玻璃化转变温度。

其中利用互穿网络聚合方法制备水性树脂乳液，以此制备水性阻尼涂料，和利用乳液共混法制备水性阻尼涂料，是两条较为常用的方法。由此制得的水性阻尼涂料产品已经大量在机车车辆、工民建筑和音响设备上使用。1.3.9　水性防火涂料

防火涂料在现代建筑中的作用越来越大，对于防火涂料的水性化研究也非常活跃，总的发展趋势是向超薄膨胀型发展。要求涂层厚度<3mm，当受热时迅速膨胀发泡，形成一种致密的防火隔热层，从而达到防火目的。一般耐火极限要求2h以上。从基料分为有机、无机和有机-无机复合的膨胀型防火涂料。常用的有机水性防火涂料基料的乳胶有： 聚丙烯酸乳液、苯乙烯改性聚丙烯酸乳液、聚醋酸乙烯乳液、聚偏氯乙烯乳液、苯-丙乳液等；无机则主要采用水玻璃为基料和发泡基体；无机-有机复合一般有水玻璃+有机物、丙烯酸+磷酸铝复合膨胀型、在涂料中添加有机固化剂形成无极-有机复合结构等。在实际配方中，一般多用不同乳液拼用、改性树脂或有机-无机复合作基料，阻燃发泡剂多用聚磷酸铵（APP）+季戊四醇（PE）+三聚氰胺（MEL）体系。

船舶是一个特殊的空间，船用钢材又是热的良导体，因此船用防火涂料有更严格的要求，要求达到“A-30”级舱壁防火隔热效果。海化院研制的溶剂型防火涂料已经通过该项测试，但是目前尚无满足A-30评价的船用水性防火涂料。[10]1.3.10　水性木器漆

水性木器漆的兴起已有20多年的历史，1995年德国的都芳的水性木器漆进入中国市场，尽管技术比较成熟，但由于价格昂贵未能推开。1996年山东亚力美公司，2003年深圳漆宝化工有限公司以及后来巴德士化工有限公司都未能及时打开市场，但水性木器涂料的发展却方兴未艾，国家加大了在水性木器涂料研究上的投入力度，在国家“十五”、“863”计划的支持下，北京化工大学经过5年的研究工作，与北京普龙涂料有限公司、武汉安泰化学工业有限公司合作完成了2000t/a规模的中试试验，已形成了年产5000t的纳米化聚丙烯酸酯系共聚物乳液的合成和年产5 000吨聚丙烯酸系高性能水性木器涂料的制备两项工业化生产技术。2004年广东嘉宝莉与华南理工大学产学研中标粤港关键领域重点项目并被列入国家火炬计划，获得了广东省政府1200万元专项资金扶持，建成了亚洲最大的万吨级水性木器涂料生产基地。中国目前宣称能够生产水性木器涂料的企业较多，且其分布较分散，大多规模不大，为中小型企业。克服重重困难能坚持下来嘉宝莉等企业目前引领国内水性涂料发展，巴德士、展辰、晨阳的水性木器漆也都进入市场，但在市场推广中也遇到了不少问题，本书将在第9章叙述水性木器漆。1.4　水性工业漆的发展方向

随着国家和地方对VOC排放控制得越来越严，大力发展水性涂料就显得更为迫切。但是在推动水性涂料发展的时候要对其优缺点有清醒的认识，才能准确找到发展方向。对未来我国水性涂料的发展给出以下建议。

① 涂料水性化只是控制VOC排放是重要的手段，但不是唯一的手段，水性一些先天的缺陷在许多涂装领域的确受到限制。高固体分、无溶剂/粉末、UV光固化等环境友好型涂料等也都是今后发展的重要方向。为了降低VOC排放这一目标，应该秉持数路并重，同时发展原则，不可偏颇，要加强多种手段交互发展、协同研发和整体推动。

② 由于涂装施工环境对水性涂料的最终漆膜涂层性能的影响极大，施工技术、涂装工艺和工装设备已成为发展瓶颈，因此在研发阶段可采取反向思维，研究重点要向施工偏重，从施工环境、工艺、装备等着手，来研究水性涂料本身的性能，让最终产品能够更满足实际应用。

③ 施工涂装研究亟待加强。水性涂料发展受到固化条件的限制，考虑采取多种技术综合使用。除了烘烤、水性UV固化、微波技术等外，能否考虑尝试对钢结构底材采用电磁加热技术促进水性涂料的固化。加快研究适合户外现场使用的、能促进水性涂料固化的设备装置，这种小型化的、灵活性高的装备可以极大地推动水性涂料的普及使用。

④ 水性涂料研发过程中就要考虑体系的整体配套性，针对不同底材、不同配套的底漆、中间漆或面漆、不同涂装条件等进行针对性研究，确保涂装后涂层的完整性。

⑤ 水性涂料、低VOC涂料等标准和规范亟待建立健全。目前从国家到行业、地方和企业各种标准不统一、不全面、不完整，有的概念、术语表述不一，这种状况不利于水性涂料的健康发展。建议参照国外发达国家的做法，由行业协会这类第三方组织来统一归口制定相关规范和标准，这样既符合国家利益，也代表企业利益，可以比较好地促进涂料VOC的控制。

⑥ 推动大气污染防治不仅仅是涂料生产企业和涂料使用企业的事情，这关系到每一个人的切身利益。因此这项工作需要国家相关部门、行业协会组织、涂料企业、地方行政管理部门、媒体等各方努力，共同推动，才能取得实实在在的发展。否则仅靠弱势的企业一己之力，是很难推动整体发展的。当全社会接受了水性涂料（不仅仅水性涂料，还有其他环境友好型涂料）对于控制大气污染的贡献时，市场的接受度也会随之提高。1.5　水性工业漆的发展现状及巨大的发展空间

自2009年我国涂料总产量达755.44万吨，产量首次跃居世界第一之后一直以较快速度发展，充分奠定了世界涂料生产大国的地位。我国涂料发展速度及建筑涂料所占比例如表1-2所示。表1-2　我国涂料发展速度及建筑涂料所占比例1.5.1　建筑涂装

被认为水性化涂装最高领域，因而建筑涂料占涂料总量比例往往代表一个国家水性化程度。发达国家的建筑涂料占涂料总量的比例分别为：意大利建筑涂料占涂料总量的57%、德国为55%、法国为55%、美国为52%、日本为40% ，从表1-2看出我国维持在近几年平均32.8%，可见我国水性化比例较低。1.5.2　目前我国涂料品种基本结构及水性工业漆市场空间

2015年全国涂料总产量1717万吨为基础，水性建筑涂料538万吨，占比31.3%；粉末涂料120万吨，占比7%；UV固化和高固体分涂料30万吨左右，占比1.7%左右，水性工业涂料（包括阴极电泳漆、水性富锌底漆等）占比10%左右，环境友好型涂料总的占比50%左右。“十三五”涂料行业发展规划，预计2020年涂料总产量达2300万吨，要求环境友好型涂料占比达到65%，期望水性工业涂料占比达到20%以上，其绝对产量是460多万吨，说明 水性工业涂料发展空间很大。美国2006年环境友好型涂料已达到70%以上，德国达80%左右，即使我国环境友好型涂料“十三五”达标，相比仍存在较大差距。这就体现了行业经常提到，我国是一个涂料生产大国，但不是涂料强国，这将通过整个涂料行业科技工作者生产者及其相关行业密切配合，同心协力实现涂料强国梦。参考文献[1]　耿耀宗.现代水性涂料工艺、配方、应用.第2版，北京：中国石化出版社，2013.[2]　张兴华.水基涂料.北京：中国轻工业出版社，2000：14-15.[3]　洪啸吟.我国水性工业涂料研制现状及发展思考，2016水性工业漆高峰论坛论文集.石家庄：河北省粘接与涂料协会，2016：1-4.[4]　耿耀宗，曹同玉.合成聚合物乳液制造与应用技术.北京：中国轻工业出版社，1999.[5]　阎永江.我国水性工业涂料研制现状及发展思考，2016水性工业漆高峰论坛论文集.石家庄：河北省粘接与涂料协会，2016：5-13.[6]　袁腾，胡剑青，王锋，涂伟萍.水性木器涂料的研究进展.中国涂料，2012，27（6）：18-24.[7]　耿耀宗等， 宽温域阻尼涂料用乳液的研究.河北轻化工学院学报，1993，（1）：10-15.[8]　耿耀宗.环境友好涂料配方与制造工艺.北京：中国石化出版社，2006.[9]　刘国杰 ，耿耀宗.特种功能涂料.北京：化学工业出版社，2002，259-309.[10]　刘国杰，耿耀宗.现代涂料工艺新技术//互传网络聚合物及其在涂料工艺中的应用.北京：中国轻工业出版社，2000.第2章　聚合物乳液的合成及胶体成膜2.1　概述

聚合物乳液应用在很多领域，例如涂料，纺织，造纸，建筑，油墨，包装，医药等，在全球日益重视环境保护的背景下，中国VOC的排放法规也逐步完善和严苛，聚合物乳液低VOC排放的特点越来越受到关注。近年来，细乳液聚合、活性可控乳液聚合的研究与发展日趋完善，乳液聚合技术的进步有利于制备新颖的聚合物乳液来满足降低VOC的需求，同时在性能上可以接近或达到溶剂型聚合物。

从20世纪80年代北京东方化工厂的成立，丙烯酸聚合物乳液开[1]始蓬勃发展，1987年曹同玉等编写的《乳液聚合》是国内最早最全[2]面的基础教材，他同时开展了一系列的乳液聚合的研究，其他院校[3-5]和工厂乳液聚合的研究和应用如雨后春笋般的出现，中国水性涂料的进展也随之加快，在配方设计、助剂选择、检测等方面研究开始

[6][7，8]涌现，配方设计、助剂、水性涂料基础理论的专著相继出版。这些科研和技术成果的推广，让中国水性涂料在建筑领域的应用快速成熟和发展，成为全球最大的建筑水性涂料的生产和使用的国家。

工业涂料一直以来是溶剂型为主的领域，在中国减少VOC排放的背景下，溶剂型涂料的替换称为发展趋势，水性涂料迎来了第二次发展的契机和巨大的挑战，水性涂料如何满足工业领域的需求是必须要面对的问题。本章总结了近年来乳液聚合物胶体的合成和技术发展，以及聚合物胶体的成膜机理。从胶体和高分子化学两个方面阐述乳液聚合物，能够让工程师在水性工业涂料体系的设计和开发中，考虑到水性漆的胶体特性。2.1.1　命名与定义

乳液聚合的定义清晰明确，但是乳液聚合的产物的称呼总是容易产生歧义，中国习惯性的叫法有：“乳液”、“乳胶”，“胶水”，国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied [9]Chemistry，简称IUPAC） ，对于latex（乳胶）的定义：一种在水介质中的聚合物粒子的分散胶体，聚合物是有机或无机物；聚合物分散体（polymer dispersion）定义为一种分散体其分散相由聚合物粒子组成；乳液（emulsion）定义为液滴分散于液体的流体；因此乳液聚合的产物可以成为“合成涂胶”，“聚合物乳液”“聚合物水分散体”等，“聚合物乳液”的命名接近习惯称呼，又能反映出产物的特点，因此本章以“聚合物乳液”来命名乳液聚合的产物。2.1.2　聚合物乳液的性质

从聚合物乳液的命名就可以看出其具有胶体和聚合物两个方面的特性，这两种特性中，胶体特性是基础，是聚合物呈现的形态，表现为纳米或微米级的胶体，一般情况下以水为分散介质，聚合物存在于15胶体颗粒的内部，1mL的聚合物乳液大约有10个粒子，1个粒子包含1～10000个聚合物大分子。在粒子与连续相的界面有两亲性聚合物、水溶性聚合物或表面活性剂分子的吸附或接枝，确保胶体粒子能够稳定的分散在连续相中。聚合物乳液的应用特点要从胶体和高分子两个方面评价。在实际的使用中，胶体是使用时的形态，在水分挥发的成膜最后阶段，是聚合物的形变和聚合物链的扩散运动。在乳液聚合过程中，首先要形成稳定的胶体粒子，聚合反应发生在胶体粒子的内部，胶体粒子的形成过程、稳定性、粒子的增长等机理，对于聚合物和胶体的特性有决定性的影响，聚合物的特性同时也影响粒子的形态，聚合物乳液的胶体特性与聚合物特性相互影响。

聚合物乳液与胶体有关的特性包括粒径及其分布、稳定性（离子稳定性、热稳定性、机械稳定性、动力稳定性）、表面（界面）张力、流变特性、胶体粒子的形态等；与聚合物相关的特性包括分子量及其分布、聚合物溶解度参数、T、耐候性、交联密度、单体转化率等。g2.1.2.1　乳液聚合物的胶体特性（1）粒径　乳液聚合物的粒径一般在20～1000nm，用于涂层的乳液聚合物的粒径一般在30～500nm之间。粒径的分析对于乳液聚合研究有重要的意义，通过对反应过程中粒子粒径的监控，可以分析乳液聚合的引发、成核、增长和凝聚的机理；聚合物乳液中的流变性、成膜过程、反应速率、光泽、不透明性等都与粒子的粒径有关，单分布的乳液聚合物粒子可以呈现出单一的衍射光。 粒子的粒径测定的方法有很多种，工业生产中聚合物乳液比较适合采用动态光散射激光粒径仪测定粒径。（2）稳定性　稳定乳液聚合物粒子有如下主要方式：粒子表面吸附的两亲性大分子，如表面活性剂、表面活性聚合物；以共价键形式结合在粒子表面的亲水性单体聚合物，常见的亲水性单体有甲基丙烯酸、丙烯酸、乙烯基磺酸钠、丙烯酰胺等；自由基聚合物末端的过硫酸盐引发剂分解产物硫酸基团，部分分布在粒子表面。这些方式提供聚合物乳液粒子需要的排斥力，使粒子具有足够的动力学稳定性。

聚合物乳液稳定机理基本有两种，电荷和位阻稳定。一般情况下，乳液聚合物的稳定方式以电荷稳定为主，以位阻稳定为辅。乳液聚合过程是一个动态的过程，动态过程有两个含义；①粒子在聚合过程中是运动的，具有一定的动能；②粒子的表面积在快速增长，同时不断有新的粒子形成，产生新的界面，体系表面能的变化是动态的。在动态条件下，乳液聚合中粒子需要足够的粒子间排斥力和快速降低粒子界面张力的能力，聚合过程才能稳定。聚合过程的稳定性，需要乳化剂能快速迁移到粒子的表面提供稳定作用，由于非离子乳化剂不能提供电荷排斥力，因而对于聚合过程中的粒子稳定性作用次于阴离子乳化剂。（3）表面张力　表面张力是聚合物乳液非常重要的一个指标。表面张力是指两个界面间的张力，多数情况下表面张力的数据指的是气相与液相的界面张力；聚合物乳液系统一般存在2～3个界面，气-液界面，固-液界面，液-液界面（有液滴存在时），在聚合物乳液的使用过程会增加固-固界面和气-固界面（成膜干燥阶段），在本书中的表面张力是指气-液界面张力，界面张力主要是固-液界面张力。

在纯水中，表面活性剂采用临界胶束浓度（CMC）来说明表面活性剂在水相的最大单分子形式的溶解能力，在这个浓度下对应的表面张力基本不再随着表面活性剂浓度的增加而降低，达到最小值。CMC值与CMC对应的表面张力的值，反映了表面活性剂的降低表面张力的能力。聚合物乳液包含大量的聚合物粒子，有很大的固-液界面，因此表面活性剂的在气-液和固-液两个界面分配，分配系数与表面活性剂结构和聚合物粒子表面的极性有关，遵循热力学规律，保证整个体系的表面能最低，在聚合物乳液中最低气-液表面张力的表面活性CMC浓度会远远高于纯水中的CMC。要了解不同表面活性剂对于特定的聚合物乳液表面张力的影响，最有效的方法是检测表面张力，采用表面张力仪或接触角测定仪是比较快速的检测方法。

聚合物乳液粒子与水相的界面张力决定粒子的稳定性，低粒子界面张力说明粒子表面的亲水性很好，体系的表面自由能较低，粒子的

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