21世紀(jì)，傳統(tǒng)的溶劑型涂料依然占據(jù)涂料的大部分市場(chǎng)，但水性涂料已經(jīng)占到了20％以上的份額，并且在一些地區(qū)尤其是歐洲正在快速增長(zhǎng)，另外高固體分涂料也有10％的份額，粉末涂料大約有8％的份額。

近年來(lái)，水性涂料得到青瞇的主要原因是其大大降低了對(duì)環(huán)境的污染，并具有容易施工，快干、性能較好的特點(diǎn)。水性體系在很多領(lǐng)域中得到使用，例如：油墨、建筑涂料、木器、家具涂料和一般工業(yè)涂料。往歐洲，水性涂料在汽車原裝漆中也起著越來(lái)越重要的作用。

1．1 氣泡控制

1．1．1 氣泡控制

水性體系在生產(chǎn)和使用過(guò)程中，經(jīng)常遇到氣泡的問(wèn)題。所以，在水性體系中氣泡的產(chǎn)生和氣泡的特性成為了許多論文的主題。為了達(dá)到特殊的效果，經(jīng)常在體系中加入表面活性劑。在水性體系中，典型的表面活性劑包括將疏水基料乳化在水中的乳化劑，有為了將顏料分散成穩(wěn)定的分散體所需要的潤(rùn)濕和分散助劑，還有為廠達(dá)到良好的基材潤(rùn)濕效果所添加的基材潤(rùn)濕劑。

表面活性劑通過(guò)遷移到界面(氣／液、氣／固或液／固)而起作用，一般都會(huì)降低涂料的表面張力。一個(gè)不希望得到的副作用是含有表面活性劑的液體會(huì)穩(wěn)定氣泡。不論液體中是否含有表面活性劑，都會(huì)產(chǎn)生球形氣泡。產(chǎn)生的氣泡有兩種：當(dāng)表面活性劑存在時(shí)，氣泡的薄壁被表面活性劑包覆，或者在不含表面活性劑的液體中，產(chǎn)生單純的氣泡薄壁而沒(méi)有表面活性劑的包覆。含有空氣的氣泡有向液體表面遷移的趨勢(shì)，這時(shí)，液體中是否含有表面活性劑對(duì)氣泡在空氣界面中的表現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生非常大的小同效果。

1．1．2 產(chǎn)生氣泡的原因

如前所述，空氣被混合到水中就會(huì)產(chǎn)牛氣泡。所以在涂料生產(chǎn)和涂料施工時(shí)，都會(huì)引發(fā)氣泡的產(chǎn)生。另外，在涂料固化反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體，當(dāng)涂料被施工到多孔的基材上時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生氣泡問(wèn)題。

在涂料施工中防止產(chǎn)生氣泡是最周難的事情，因?yàn)橛泻芏嗫諝鈺?huì)因?yàn)槭┕ざ粠胪苛象w系?？朔┕?lái)氣泡的有效方法是使用薄膜過(guò)濾或無(wú)氣噴涂，其他施工方式如輥涂或刷涂都會(huì)帶給涂料很多氣泡。

但無(wú)氣噴涂也會(huì)造成氣泡問(wèn)題，不僅攪拌時(shí)會(huì)將空氣帶入涂料，而且壓力噴出時(shí)，都會(huì)有空氣帶入涂料。當(dāng)涂料從噴嘴出來(lái)時(shí)，它會(huì)進(jìn)一步被大氣中的空氣所飽和。更嚴(yán)重的氣泡問(wèn)題同樣出現(xiàn)在有氣噴涂施工方法中，當(dāng)涂料干燥固化時(shí)，氣泡由于無(wú)法以足夠快的速度逃逸出來(lái)，從而造成爆泡和針孔的漆膜病態(tài)。

1．1．3 氣泡穩(wěn)定機(jī)理

球形氣泡是空氣在液體中分散而產(chǎn)生的，它只有在高黏度或含有表面活性劑的介質(zhì)中才能穩(wěn)定存在。氣泡上升的速度與固體圓球一樣，遵循Stokes(斯托克斯)定律。然而，較大的氣泡上升速度經(jīng)常偏離理論的模型，尤其當(dāng)表面活性劑存在時(shí)。球形氣泡只能在一定的氣泡堆積(六邊形接近球形堆積)密度下存在，如果在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加堆積密度，球形氣泡會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗^的多面體氣泡，這種形式的氣泡對(duì)消泡來(lái)講更為重要。

1．1．4 消泡劑配方

消泡劑必須是含有可以影響如上所述的氣泡穩(wěn)定機(jī)理的物質(zhì)。典型的消泡劑含有：有效物質(zhì)、表面活性物質(zhì)和載體液體。有效物質(zhì)是那些可以防止氣泡產(chǎn)生或可以消除存在的氣泡的物質(zhì)，有效物質(zhì)種類的選擇很大程度上取決于被消泡體系的介質(zhì)的性質(zhì)，而涂料體系本身的復(fù)雜性使這個(gè)選擇變得比純凈液體更加復(fù)雜。合理地選擇表面活性物質(zhì)是影響消泡劑效果的重要因素，同時(shí)也會(huì)影響漆膜的表面效果。表面活性物質(zhì)主要在氣體界面影響消泡劑的效果，即引入有效物質(zhì)(例如：疏水二氧化硅)與穩(wěn)定氣泡的結(jié)構(gòu)接觸，但本身不能象一些有機(jī)硅共聚物或氟碳來(lái)穩(wěn)定氣泡，另外，也不會(huì)產(chǎn)生一般表面活性劑所產(chǎn)生的表面弊病(如縮孔或針孔)。載體液體可以將一般的疏水有效物質(zhì)非常均勻地轉(zhuǎn)移到親水的介質(zhì)中，這類液體的表面張力一般比要消泡的體系低，所以它可以幫助潤(rùn)濕氣泡薄壁。脂肪族和芳香族礦物油、混合溶劑，甚至水，如果是油／水乳液，都可以作為載體液體使用。所有在消泡劑配方中使用的有效物質(zhì)都遵循同樣的機(jī)理：通過(guò)不相容性擴(kuò)散和表面活性劑的吸收。消泡劑有效物質(zhì)的選擇取決于想要使用的體系，上面所述的礦物油消泡劑對(duì)低光和半光的丙烯酸乳液、苯丙乳液和醋酸乙烯乳液非常合適。對(duì)于半光到高光的涂料，礦物油的存在會(huì)引起光澤下降。一般來(lái)說(shuō)，涂料光澤要求越高，對(duì)消泡劑的選擇就越苛刻。對(duì)于一個(gè)給定的涂料體系而言，消泡劑要有一個(gè)獨(dú)特的不相容性，否則，消泡劑就可能遷移到空氣界面，也就不能消除被穩(wěn)定的氣泡了。不相容性的物質(zhì)可能引起魚眼、縮孔和表面涂布不均等弊病。為了克服這些副作用，消泡劑配方必須有一系列的不同有效用量和載體液體可供選擇。

疏水的聚醚改性硅氧烷一般對(duì)起泡的體系(水／表面活性劑溶液)有非常高的不相容性，但同時(shí)，與典型的基料有一定的相容性。這樣就可以有非常高的消泡效率，同時(shí)可以盡可能地降低產(chǎn)生縮孔的危險(xiǎn)。由于聚醚改性硅氧烷即使沒(méi)有疏水固體顆粒也可以有非常高的消泡效率，因此，可以作成不含二氧化硅的消泡劑，這樣就不容易對(duì)涂層產(chǎn)生不良影響。疏水的合成氣相二氧化硅對(duì)消泡效果有顯著影響。具有消泡性的氣相二氧化硅的比表面積為50～400m2／g，平均粒徑0.01—1.0um。如果疏水性硅酸(氣相二氧化硅／載體溶液混合物)的黏度接近液膜，將獲得適宜的消泡性。

疏水物質(zhì)用于消泡劑會(huì)引起各種表面缺陷。主要是因?yàn)槿毕蔹c(diǎn)不能被再潤(rùn)濕。根據(jù)消泡劑的類型和相應(yīng)要求，疏水性硅酸在最終混合物中的含量一般不應(yīng)超過(guò)15％。例如，中高顏料體積濃度(PVC)的涂料比低PVC涂料產(chǎn)生表面缺陷的傾向要小，這時(shí)，消泡劑配方可含有較多的氣相二氧化硅。

1．1．5 消泡劑評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)方法

為了實(shí)際應(yīng)用，消泡劑的效果需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)予以評(píng)價(jià)，即使測(cè)試結(jié)果可能與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程并不相符。不難理解，消泡劑在乳膠漆中的用量取決于配方的不同，尤其是基料類型、pH值范圍、顏料含量和分散劑的化學(xué)組成。雖然適宜的消泡劑用量主要取決于配方，但是生產(chǎn)方式也對(duì)用量有重要影響，特別是當(dāng)使用高剪切分散機(jī)時(shí)，這時(shí)可能需要更高的用量以補(bǔ)償由于高剪切造成的消泡劑效果的降低。過(guò)高的剪切力和過(guò)低的剪切力都對(duì)消泡效果不利。然而，在大部分情況下，當(dāng)加人少量消泡劑時(shí)，相對(duì)低的剪切力卻顯示出了良好的效果，不利的一面是消泡劑的粒徑大于適宜的粒徑，這會(huì)導(dǎo)致消泡效率降低及消泡劑被吸收到顏／填料表面，從而引起貯存一段時(shí)間后消泡效果大幅下降。大于適宜粒徑一半的消泡劑會(huì)聚集于空氣界面，像污染物那樣引起縮孔。

由于消泡劑不正確地分散于漆膜中，導(dǎo)致消泡效果比較差。正如前面已提及的，選擇有效的消泡劑需要有足夠的測(cè)試方法。涂料工業(yè)用到各種方法，它們之間不總是相互關(guān)聯(lián)。無(wú)論是ASTM標(biāo)準(zhǔn)還是ISO標(biāo)準(zhǔn)，迄今為止還沒(méi)有可普遍接受消泡測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)。

1．2 基材潤(rùn)濕

1．2．1 基材潤(rùn)濕

基材潤(rùn)濕是涂料或油墨鋪展到基材上的能力。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，液體表面張力必須小于或等于基材的表面張力。有機(jī)硅表面活性劑非常適合于該用途，不僅可提高基材潤(rùn)濕性，還可促進(jìn)流動(dòng)和流平性能，可消除類似橘紋(較差的流平)和縮孔(局部受到污染)的表面缺陷。如果不能確保涂料和基材間良好的粘結(jié)，成功施工涂料是不可能的。潤(rùn)濕是液體涂料在基材表面鋪展的行為。考慮到固體表面和液滴的相互作用，液滴能否鋪展到基材表面取決于相對(duì)表面能。當(dāng)基材的表面能以及上涂的面漆的接觸角低于先前的涂層，將獲得正的鋪展系數(shù)。

一般液體的表面張力在14mN／m(異戊烷)至73mN／m(水)之間。由于發(fā)展水性涂料和低溶劑含量涂料的趨勢(shì)，與基材潤(rùn)濕相關(guān)的問(wèn)題對(duì)于涂料配方設(shè)計(jì)者而言變得更重要了，一些常見(jiàn)物質(zhì)的表面張力如表1～3。

1．2．2 改善表面潤(rùn)濕

有兩種方式可改善潤(rùn)濕特性：(1)通過(guò)清洗、除油、表面處理(電暈處理、酸／堿洗等)以提高基材的表面能；(2)通過(guò)使用專用的助劑降低涂料的表而張力。只要加入少量基材潤(rùn)濕劑就可顯著降低涂料和油墨的表面張力。這意味著先前的一些被認(rèn)為用水性涂料難以潤(rùn)濕或不能上漆的基材現(xiàn)在容易解決了。

1．2．3 基材潤(rùn)濕劑的成分

像所有表面活性劑一樣，基材潤(rùn)濕劑是含親水和疏水基團(tuán)的有機(jī)分子。助劑的分子結(jié)構(gòu)使之可產(chǎn)生定向從而使液體的表而張力大幅度降低。分子中的非極性部分朝向空氣，而極性部分留在水相。

大部分能提高基材潤(rùn)濕性的極性分子含有離子部分或聚醚鏈段疏水部分通常是特別選擇的碳氧鏈段。在某些特定的場(chǎng)合會(huì)用到氟碳化合物或聚硅氧烷。

1．2．4 基材潤(rùn)濕劑的選擇

助劑的效果取決于在最低用量下降低液體表面張力的能力。助劑不應(yīng)引起小良的副作用，如影響層間附著力、增加起泡趨勢(shì)或降低耐水性。從廣泛的有機(jī)硅表面活性劑中，一些被稱為親水聚醚改性有機(jī)硅的特殊分子得到了應(yīng)用與開(kāi)發(fā)。一般，選擇助劑是因?yàn)槠淇梢詽M足一定的要求，助劑的評(píng)價(jià)可基于大幅降低液體表面張力所需用量來(lái)比較。另一種選擇方法是評(píng)價(jià)在給定基材上的潤(rùn)濕效果。最佳的基材潤(rùn)濕劑除了降低表面張力外，還須具有如下優(yōu)點(diǎn)：

① 在低添加量下大幅降低表面張力；

②促進(jìn)往各種摹材 的附著力；

③ 即使在非?？焖俚氖┕l件下也能保持低的動(dòng)態(tài)表面張力；

④ 對(duì)漆膜的耐水性沒(méi)有不良影響；

⑤容易添加；

⑥出色的性價(jià)比。 

1．2．5 基材潤(rùn)濕劑的測(cè)試方法

助劑在液體中的功效和移動(dòng)速度不能直接從降低表面張力的能力來(lái)推斷。推薦以下的簡(jiǎn)單的功效測(cè)試方法。將50mg含表面活性劑的液體滴于被涂基材上，過(guò)一會(huì)兒，液滴會(huì)開(kāi)始鋪展。最有效的潤(rùn)濕劑將產(chǎn)生最大面積的圓，幾種表面活性劑的測(cè)試結(jié)果如表4所示。

1．2．6 表面張力測(cè)試儀器

測(cè)試液體表面張力最著名的方法是Du Nouy提環(huán)法，放置一個(gè)鉑一銀環(huán)于一定量的測(cè)試液體中，然后慢慢地將環(huán)提起，此時(shí)，環(huán)拉起液體在空氣界面形成薄膜。直接測(cè)量拉動(dòng)此薄膜所需的力即為液體的表面張力，單位為mN／m。這個(gè)方法特別適用于比較不同表面活性劑溶液或溶劑型清漆的表面張力。對(duì)于含顏料體系，由于顏料妨礙薄膜的穩(wěn)定，因而所測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。毫無(wú)疑問(wèn)，在這個(gè)測(cè)試方法中，液體必須處于平衡狀態(tài)。所有表面活性物質(zhì)都有足夠的時(shí)間聚集到氣／液界面，以確保低的測(cè)試值。然而，由于涂料施工性的顯著不同，新的界面快速形成，基材潤(rùn)濕劑幾乎沒(méi)有時(shí)間移動(dòng)到界面并定向，表面活性劑的這種動(dòng)態(tài)遷移能力不能通過(guò)Du Nouy提環(huán)法測(cè)試。動(dòng)態(tài)表面張力的測(cè)量可通過(guò)“最大氣泡壓力法”來(lái)得到。將一根毛細(xì)管放入含表面活性劑的實(shí)驗(yàn)液體中，然后通過(guò)毛細(xì)管吹氣(一般是空氣泡)，測(cè)定在毛細(xì)管另一端形成氣泡時(shí)所需的壓力，所需壓力越高，表示需要更多的能量以產(chǎn)生新的界面，即更高的動(dòng)態(tài)表面張力。氣泡可以以不同的速度形成，例如，每秒1個(gè)氣泡或每秒1O個(gè)氣泡，當(dāng)氣泡產(chǎn)生速度高到一定程度時(shí)，許多表面活性劑不能足夠快地移動(dòng)和定向，而有效降低動(dòng)態(tài)表面張力。

在高速施工過(guò)程中，例如在印刷 業(yè)，這些測(cè)試的意義顯而易見(jiàn)。許多含快速定向的“動(dòng)態(tài)”表面活性劑的涂料在施工中獲得了更好的效果。通常需要靜態(tài)和動(dòng)態(tài)表面活性劑之問(wèn)的平衡。為了避免在污染的基材上出現(xiàn)縮孔，靜態(tài)表面張力起主要作用。因此，使用氣泡壓力法測(cè)定動(dòng)態(tài)表面張力只是補(bǔ)充，而不是代替Du Nouy提環(huán)法。

在尋找理想的顏料分散方法前，最好先了解分散過(guò)程的基本原理，這是討論新的潤(rùn)濕和顏料穩(wěn)定助劑之理論基礎(chǔ)。

1．3 分散過(guò)程

如果把展色性作為時(shí)間的函數(shù)，就可以來(lái)評(píng)價(jià)測(cè)量分散的過(guò)程。分散過(guò)程由三個(gè)緊密相連的步驟組成。

(1)顏料顆粒表面的潤(rùn)濕

潤(rùn)濕過(guò)程中，顏料表面的空氣被研磨料混合液體代替。特別是在水性體系中，當(dāng)顏料或填料表面是非極性的時(shí)候，潤(rùn)濕助劑的使用就必不可少了。

(2)顏料附聚體的解聚

顏料附聚體在機(jī)械能的作用下被解聚，高速分散或砂磨能夠提供顏料附聚體解開(kāi)所需的剪切作用力。顏料解聚的過(guò)程主要依靠外加的機(jī)械能量的大小及其所持續(xù)的時(shí)間，助劑在此所起的作用相對(duì)較小。事實(shí)上，在實(shí)踐中顏料很少有能被分散到完全成為原始粒子或聚集體的情形。

(3)顏料穩(wěn)定的模式

顏料穩(wěn)定的目的是要維持顏料粒子一直處在分散最后階段所達(dá)到的分散程度，并能在調(diào)漆、貯存及施工等過(guò)程中控制并保持這種較為理想的分散狀態(tài)。因而這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。顏料的穩(wěn)定可以通過(guò)吸附在表面的聚合物來(lái)獲得，因?yàn)榫酆衔镏g的斥力可以防止顏料粒子問(wèn)由于范德華力相互吸引力而聚結(jié)成絮凝體。靜電穩(wěn)定發(fā)生在相同的電荷分布在顏料表面且互相接近時(shí)，顏料粒子問(wèn)因?yàn)閹в邢嗤碾姾啥a(chǎn)生斥力，帶電粒子的庫(kù)侖斥力使體系得以保持穩(wěn)定。但顏料粒子之間的表面電勢(shì)是不能夠被直接測(cè)量出來(lái)的，可采用Zeta電勢(shì)測(cè)量法計(jì)算表面的電勢(shì)(剪切面雙電層的電勢(shì))。當(dāng)顏料固體粒子表面完全被聚合物包覆時(shí)，顆粒之間的相互接觸得以避免，可以認(rèn)為這是一種位阻穩(wěn)定。聚合物和溶劑(有機(jī)溶劑或水)之間較強(qiáng)的相互作用，阻止了聚合物之間過(guò)于接近的趨勢(shì)(絮凝)。

1．4 顏料的潤(rùn)濕和分散

潤(rùn)濕和分散助劑能夠改善顏料、填料在涂料體系中的混合。良好的顏料分散能決定涂膜的光學(xué)性能及遮蓋力。最適宜的顏料分散要求有分布一致的粒徑，不僅僅是在剛制備好的涂料中，而且還應(yīng)在貯存和應(yīng)用過(guò)程中保持這一性能。很多常見(jiàn)的弊病都和顏料的性能有關(guān)：

① 添加難以潤(rùn)濕的顏料；

② 高黏度的研磨料；

③ 顏料沉降；

④顏料定向排列不良；

⑤ 流掛；

⑥ 浮色(指擦實(shí)驗(yàn))；

⑦ 發(fā)花(貝納德窩)；

⑧光澤不均勻；

⑨遮蓋力差；

⑩ 顏料著色力不足；

⑩顏色再現(xiàn)性差。

以上問(wèn)題中的絕大部分都能通過(guò)使用合適的潤(rùn)濕和分散劑予以解決。

在水性建筑涂料體系中，有機(jī)顏料通過(guò)非離子和陰離子型潤(rùn)濕分散劑被分散在水中，同時(shí)還添加具有很好溶解性的低揮發(fā)性有機(jī)溶劑。這類分散色漿的性能，包括長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性，主要取決于體系中被采用的顏料的物理和化學(xué)特性。例如，含有乙二醇和乙氧基烷基酚的色漿，由于其與很多種類的樹(shù)脂相容性較差，所以并沒(méi)有被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)涂料體系中。色漿的標(biāo)準(zhǔn)化不僅取決于顏料的含量，更與顏色的著色力和色調(diào)密切相關(guān)。在乳膠漆中，顏色的測(cè)試是一項(xiàng)主要的工作。

為了適用環(huán)保法規(guī)的要求，廣大的工業(yè)涂料制造商一直在努力尋找降低涂料中有機(jī)溶劑含量的方法。這個(gè)技術(shù)的挑戰(zhàn)使水性涂料的開(kāi)發(fā)得到了發(fā)展。假如合適的色漿能夠開(kāi)發(fā)出來(lái)，這將是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，能夠經(jīng)濟(jì)地去滿足用戶對(duì)小批量水性色漿／涂料的需求。

2．1 評(píng)估方法

一方面，仍然在采用精密的測(cè)試方法，如通過(guò)對(duì)色漿的流變性能圖來(lái)評(píng)估其穩(wěn)定性的達(dá)到和保持；另一方面，很多的實(shí)用的方法(非直接性)，如光澤、著色力、展色性和混合色漿的指擦法，被得到了廣泛的應(yīng)用。

2．2 影響因素

通常情況下，對(duì)顏料分散性的影響因素主要取決于顏料自身的特性，如密度、化學(xué)結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)及大小、形狀、表面幾何結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝及表面處理等。對(duì)于無(wú)機(jī)顏料非極性的表面處理，以及粒徑更小的有機(jī)顏料的極性表面處理，需要予以特別的注意。目前還找不到很好的辦法，可以“看到”顏料顆粒表面顏料和聚合物之間的準(zhǔn)確的相互作用，盡管這是很有幫助的。色漿中最為重要的原料是無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料，承載顏料的液體介質(zhì)主要由水組成。研磨過(guò)程當(dāng)中，顏料應(yīng)當(dāng)盡快地被完全潤(rùn)濕，以確保獲得最大的展色力。這就必須要求顏料表面潤(rùn)濕助劑的幫助。同時(shí)，由于氣泡會(huì)伴隨在潤(rùn)濕劑的使用過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生，所以消泡劑的選用也許是必要的。

基礎(chǔ)色漿不僅要求具有良好的貯存穩(wěn)定性，而且必須在加入到不同樹(shù)脂的涂料體系后仍能保持穩(wěn)定，并且在和含有其他不同顏料的涂料混合使用時(shí)，不會(huì)造成任何問(wèn)題。為了在色漿中保持顏料的穩(wěn)定，分散助劑也是必須要使用的。有些顏料盡管被分散得很好，但由于其密度較高，還是會(huì)有沉降的趨勢(shì)。這種色漿的沉底是不太容易被重新分散好的。當(dāng)使用這類顏料時(shí)，色漿中必須加入觸變性的增稠劑。為了消除研磨過(guò)程初期產(chǎn)生的泡沫，有機(jī)改性硅氧烷消泡劑是在目前被證明為最有效的消泡劑。推薦使用有效份為100％ 的消泡劑，以確保在研磨過(guò)程中獲得最大的剪切穩(wěn)定性。如需加增稠劑，可使用改性膨潤(rùn)土類型，在用量很低的情況下即可獲得優(yōu)異的增稠性能，并且與很多的樹(shù)脂具有良好的相容性。

隨著人們對(duì)使用符合生態(tài)和環(huán)保要求的工業(yè)原料的意識(shí)增強(qiáng)，涂料原料供應(yīng)商被要求滿足越來(lái)越多的環(huán)境和技術(shù)法規(guī)，各種涂料體系中的有機(jī)溶劑正逐步被水替代。最近的這種趨勢(shì)可以從工業(yè)漆和運(yùn)輸車輛漆中反映出來(lái)，原來(lái)這些涂料一直是使用高光丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯-丙烯酸樹(shù)脂和聚氨酯-聚酯樹(shù)脂，現(xiàn)在這些樹(shù)脂供應(yīng)商正在努力用水性樹(shù)脂來(lái)替代那些傳統(tǒng)的硬度好、耐化學(xué)品性和老化性能優(yōu)異、高光澤的溶劑型樹(shù)脂。

水性涂料體系也會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)涂料中的制造和施工問(wèn)題，但一些在傳統(tǒng)體系中具有很好的消泡性能、分散性能和基材潤(rùn)濕效果的助劑，不再適合于新的水性涂料體系。以消泡劑為例，傳統(tǒng)的消泡劑在涂料的貯存過(guò)程中消泡能力逐步減弱。此外，漆膜光澤和清晰度經(jīng)常會(huì)在消泡劑加入之后發(fā)生嚴(yán)重的變化。一種新的消泡劑技術(shù)最近已被開(kāi)發(fā)出來(lái)，這種消泡劑配方既維持了一定程度的消泡作用機(jī)理所必須的不相容性，同時(shí)又不會(huì)出現(xiàn)消泡效率降低或是產(chǎn)生表面缺陷的現(xiàn)象。

類似的問(wèn)題也出現(xiàn)在使用傳統(tǒng)的基材潤(rùn)濕劑的時(shí)候，潤(rùn)濕效率隨著時(shí)問(wèn)的變化而逐漸降低。這也促使了一種新的聚醚改性硅氧烷表面活性劑的開(kāi)發(fā)問(wèn)世，它能在更寬的pH值范圍內(nèi)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。

新合成的水性聚合物在被應(yīng)用于著色色漿體系時(shí)，對(duì)乙二醇和顏料潤(rùn)濕分散助劑的引入變得更加敏感。這就促使了一種新的無(wú)溶劑型潤(rùn)濕分散助劑的開(kāi)發(fā)，以適合于不含基料的通用色漿的開(kāi)發(fā)。

環(huán)保法規(guī)的壓力促使涂料生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)出更多的環(huán)境友好型涂料，同時(shí)，涂料的性能應(yīng)該予以保持甚至有所提高。在水性涂料體系中，消泡助劑、分散助劑和基材潤(rùn)濕助劑的使用是必不可少的。涂料助劑供應(yīng)商的主要工作就是，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)配方的發(fā)展趨勢(shì)，并開(kāi)發(fā)出合適的產(chǎn)品以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。