本报告将详细阐述水性工业涂料的技术发展水平、水性工业涂料在钢结构防腐中的应用现状以及水性工业涂料应用中存在的问题，以及水性工业漆与油性工业漆的区别，并阐述水性工业漆在钢结构防腐中的应用前景。
1、什么是水性工业漆？
水性工业漆是以水为主要溶剂，以水性树脂或乳液为成膜物质，还含有助溶剂、助剂、颜料、填料，具有防腐性能的新型环保涂料。和装饰性能。水性工业漆的应用范围极为广泛，广泛应用于桥梁、钢结构、船舶、机电产品、钢材等，是涂料行业未来的发展方向之一，也是替代品之一到油基工业涂料。
二水基工业涂料有哪些类型？
根据成膜物质的基本原理，水性工业涂料主要分为水分散（树脂）型和乳液型两大类。
根据干燥方式的不同，水性工业漆主要有两种：常温自干型和烘烤固化型（烤漆）。
根据不同的腐蚀环境和防腐寿命要求，主要分为水性轻防腐漆和水性重防腐漆。
根据成膜物质的具体种类，水性工业漆主要有：水性醇酸漆（包括水性环氧酯漆）、水性丙烯酸漆、水性环氧漆（单组份、二组份）、二组份水性聚氨酯漆、水性醇酸氨基烤漆、水性丙烯酸氨基烤漆、水性氟碳漆（单组份、二组份）、水性聚偏二氯乙烯油漆等
三水性工业漆的优缺点3.1水性工业漆的优点
水性工业漆的溶剂主要是水，不易燃、不易爆。储存、运输和施工都非常安全。
水性工业漆在使用时只需用自来水稀释，施工工具、设备、容器也用自来水清洗，大大降低了涂装成本。
水性工业漆共溶剂含量低，使用水性工业漆可以显着减少VOC排放。
水性工业漆毒性较小，气味较小，对人体健康危害较小。
3.1 水性工业漆的优点
水性工业漆以水为溶剂。如果管理和控制不到位，则存在水污染的潜在风险。
水性工业漆的施工、干燥和固化受环境影响较大。如果控制不好，很容易出现质量问题。
水性工业漆不能在0℃以下储存和运输，因为有冻结的危险。
水性工业涂料仍处于开发阶段。与油性工业漆相比，防腐性能还有差距，在重防腐领域差距还很大。
四个钢结构防腐工程推荐水性防腐涂料体系 4.1 常用水性工业涂料的性能特点及应用
目前用于钢结构防腐的水性工业涂料主要有四类：水性醇酸漆、水性丙烯酸漆、水性环氧漆和水性丙烯酸聚氨酯漆。前两者属于水性轻质防腐涂料范畴，后两者属于水性重防腐涂料范畴。防腐涂料类。下面列出了四种涂料的特点和应用。
4.2 钢结构防腐水性工业漆相关标准
目前涉及水性工业涂料的标准并不多。根据标准类型的不同，可以简单分为产品标准和应用标准（或行业标准）。
水性工业涂料相关产品标准如下：
HG/T 4847-2015 水性醇酸树脂涂料
HG/T 4758-2014 水性丙烯酸树脂涂料
HG/T 4759-2014 水性环氧树脂防腐涂料
HG/T 4761-2014 水性聚氨酯涂料
HG/T 4104-2009 水性氟树脂建筑涂料
水性工业漆相关应用标准如下：
GB/T 18178-2000 水性涂料体系选用通则
HG/T 5176-2017 水性钢结构防腐涂料
HG/T 5173-2017 水性防锈底漆
HG/T 4570-2013 水性汽车涂料
HG/T 4769-2014 水性浸涂
HG/T 5370-2018 自行车水性涂料
HG/T 5367.1-2018 轨道交通车辆涂料 第1部分：水性涂料
HG/T 20720-2020 工业建筑钢结构水性防腐涂料施工及验收规范
JT/T 722-2023 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件
JT/T 821.4-2011 混凝土桥梁结构表面防腐涂料 第4部分：水性涂料
4.3 典型水基配套方案
目前对钢结构防腐行业具有指导意义的标准主要有《HG/T 20720-2020工业建筑钢结构水性防腐涂料施工及验收规范》和《JT/ T 722-2023公路桥梁钢结构防腐涂料《安装技术条件》。
今后如果涉及到需要使用水性防腐漆的钢结构防腐涂装工程，无论是业主、监理、施工方还是涂料供应商，都可以以这两个标准作为主要参考标准。当然，还应该结合具体行业的要求。水性工业涂料标准。
根据最新的《ISO 12944油漆和清漆-通过防护涂层系统对钢结构进行防腐蚀保护-第2部分：环境分类》，大气腐蚀环境等级分为6个等级：
根据最新标准《ISO 12944-1油漆和清漆-通过防护涂层系统对钢结构进行防腐保护-第1部分：一般规定》，防腐涂层有4个耐久性范围：
耐用性并不是“保证时间”，而是可以帮助业主计划维修的技术基础。保证时间是合同中具有法律约束力的条款。保修时间通常比耐用时间短。并且没有任何规则来阐明这两个时间之间的相关性。
以目前的技术水平和施工质量控制，目前的水性工业漆只能用于C4及以下腐蚀环境的钢结构防腐涂装。由于缺乏足够、足够长的应用案例，耐久性范围主要较低。 (L) 和中 (M) 级别。
后期将根据不同腐蚀环境下不同的耐久性要求，推荐不同的水性防腐涂料体系解决方案。
以下所有涂装方案均针对新建钢结构，要求喷砂除锈达到Sa 2.5级表面清洁度；如果采用机械打磨除锈（防锈涂层），涂层系统的耐久性会明显降低。 。
以下是JT/T722-2023公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件标准附录中推荐的涂装方案。腐蚀环境JC3和JC4相当于C3和C4。标准中规定的耐久性为30年，即ISO12944-1中的极高（VH，≥25年）等级。
需要注意的是，与油性工业漆相比，水性工业漆的性能和可靠性较差。作为补偿，您可以增加涂层的总厚度并多次喷涂。
漆膜厚度较薄，水性漆干燥较快，可避免厚漆干燥慢、起泡的问题，减少漆膜缺陷。
多次细喷还可以减少漆膜因水和助溶剂的挥发而产生的内应力，提高漆膜的致密性。
水性工业漆膜的屏蔽性能不如油性工业漆。通过增加涂层厚度和增加涂装道次，可以减少漆膜缺陷，提高漆膜屏蔽能力，提高漆膜耐久性。但会降低施工效率，增加施工成本。
以上所有水性配套方案只有在施工质量得到充分保证（表面处理到位、施工环境条件适宜、涂装工艺严格执行、漆膜固化良好）的情况下才能达到规定的耐久性。一旦出现不合格区域，水性涂料的性能就会明显降低甚至严重恶化。
五种水性工业涂料通用施工技术
人们常说的“30%油漆，70%建筑”，就是针对油性工业涂料而言的。水性工业漆膜的最终性能更多地受施工环境和施工技术的影响。可以说是“两分涂装，八分施工”。
5.1 表面处理
涂装工程属于隐蔽工程，涂装前基面处理的好坏直接影响涂层最终的防腐效果。钢结构涂装施工中，钢材表面处理质量对涂层质量的影响占49.5%，涂层厚度占19.1%，涂层种类选择占4.9%，施工工艺及环境因素占26.5%，钢材结构表面处理质量控制是保证防腐涂层质量的最关键因素。
通过钢材表面处理（除锈），不仅要除去钢材表面的污垢、油脂、铁锈、氧化皮、焊渣和过期的旧漆膜，而且钢材表面还必须达到一定的清洁度和粗糙度。 。确保涂层具有良好的附着力。
目前，在钢结构的防腐中，常用的除锈方法有电动工具除锈和喷雾除锈。
电动工具除锈：主要采用电动（或气动）钢丝刷、砂盘或砂轮等电动工具除锈。钢丝刷不适合去除氧化皮等，只适合清理浮锈；砂盘或砂轮比钢丝刷能更彻底地除锈。电动工具除锈时钢结构氟碳漆施工合同，避免除锈过度钢结构氟碳漆施工合同，造成基层表面过于光滑，涂层难以附着。
电动工具除锈表面清洁度等级要求如下：
St2级——彻底的手动和电动工具除锈，钢材表面无肉眼可见的油污和污垢，并且不存在弱附着的氧化皮、铁锈、油漆涂层和其他附着物。
St3 级 - 用手和电动工具非常彻底地除锈。钢材表面无肉眼可见的油污和污垢，也无氧化皮、铁锈、旧漆等附着力较弱的附着物，金属光泽完全显露。
事实上，St级3级很难达到，大多数情况下只是St级2级。
喷（砂）除锈：将高速移动的磨料（砂、丸）喷射到钢材表面，使其对钢材表面产生强烈冲击或摩擦，达到除锈的目的。是彻底、高效、自动化的流水线作业。先进的除锈方法。常用的喷（砂）除锈方法有喷丸、喷砂（丸）和真空喷砂。喷砂除锈时应选择合适类型的磨料（钢丸、钢砂、直径0.5~2mm的钢丝段，以及石英砂、铁（铜）渣等非金属磨料）。 ）并控制喷射的能量和角度以获得理想的表面清洁度和粗糙度。
喷淋除锈的表面清洁度等级要求如下：
Sa1级——轻度喷砂处理，钢材表面无肉眼可见的油污和污垢，无氧化皮、铁锈或附着力弱的旧漆涂层等附着物。
Sa2级——彻底喷砂或喷丸除锈。钢材表面无肉眼可见的油污和污垢。氧化皮、铁锈或旧油漆涂层等附着物已基本清除，残留物应为固体附着物。
Sa2.5级——喷涂或抛丸除锈非常彻底，钢材表面无肉眼可见的油污、污垢、氧化皮、油漆涂层等附着物。
现实中，只有重防腐涂层项目才会达到Sa 2.5级。大多数情况下只是Sa 2级甚至只是Sa 1级。
钢结构表面的粗糙度对漆膜的附着力和防护寿命有很大影响。粗糙度越大，钢结构表面的表面积越大，漆膜与基层的附着面积越大，附着力越高；反之，则越低。
但表面粗糙度并不总是越好。
如果粗糙度太大，首先会导致涂料用量增加；其次，如果粗糙度超过防锈底漆的厚度，往往波峰处的漆膜厚度不足，金属波峰裸露，很容易造成早期生锈。最终影响涂层寿命。
如果表面处理质量不到位，表面清洁度、粗糙度不符合要求，防腐涂层的寿命将大大降低。
目前激光除锈已经非常成熟，对于水性工业涂料的应用有很大的好处。它不仅提高了基材的表面清洁度，而且对基材进行加热，对水性工业漆的干燥、固化和性能有很大贡献。
5.2 环境条件
涂装现场的温度、湿度、风速等环境因素直接影响涂装效果。水性工业漆对施工环境条件比较敏感，需要特别注意。
雨、雪、雾、大风天气时禁止室外施工。还应避免在中午阳光暴晒时施工，因为漆膜容易出现孔洞。
1环境温度
要求范围为5℃～35℃，推荐范围为10℃～30℃。基层表面温度比露点高3℃且不高于35℃。
与油性工业漆不同，温度对水性工业漆的干燥和成膜影响要大得多。
水性工业漆在10℃以下时，温度越低，表面干燥速度越慢，越容易出现闪锈；而30℃以上，温度越高，水分蒸发越快，漆膜越容易形成。爆破现象。
水性醇酸漆可在0℃以上施工并干燥固化，但速度很慢；水性丙烯酸漆、水性聚氨酯漆可在5℃左右施工并干燥固化，但速度很慢；水性环氧漆在10℃以下固化速度明显较慢。
水性涂料怕结冰。北方冬季施工时，必须存放在有加热的仓库内。室内配制好油漆后，取出进行施工。
2 相对湿度
空气相对湿度对水性工业漆膜干燥固化的影响远大于温度。也就是说，温度影响漆膜的干燥速度；相对湿度直接影响漆膜的最终质量。
相对湿度越高，漆膜干燥越慢，相对湿度越低，漆膜干燥越快。当空气湿度超过80%时，漆膜中的水分蒸发非常缓慢，漆膜表面干燥时间延长，更容易发生闪锈。
室外施工时，相对湿度越低，漆膜蒸发越快。如果加上阳光和风，漆膜蒸发得很快，漆膜很容易产生孔洞。
较为合理的环境相对湿度为30%~60%，但这个湿度范围仅限于露天施工。
对于水性工业漆来说，无论温度和湿度条件如何，多次薄喷都是合适的选择。
由于温度和湿度对水性工业漆的干燥固化影响很大，所以在施工时，必须时刻关注当地的天气变化，包括早晚气温变化、湿度变化、是否会有大风、尤其是深秋、初冬，早晚易结露结霜。漆膜干燥前一定要避免结露和结霜，否则漆膜几乎会被完全破坏。也就是说，水性涂料必须提前涂装，以保证漆膜能够完全干燥，不受天气影响。
5.3 涂层准备
对于单组份水性工业漆，如水性醇酸漆、水性丙烯酸漆、水性环氧酯漆等，可以随用随用。打开盖子后，必须先用电动搅拌器将涂料搅拌均匀。如果粘度太高，需要按比例添加水并再次混合。
请记住，水性涂料的稀释与油性涂料的稀释不同。水必须严格按照比例添加。一旦添加过多，粘度会迅速下降，造成漆膜流挂等缺点。
对于双组份水性工业涂料，如水性环氧漆、水性聚氨酯漆等，应立即配制、立即使用，并在适用期限内用完。先将A组份搅拌均匀，然后加入固化剂，再次搅拌均匀，必要时加入一定比例的水稀释，搅拌均匀。
双组份水性工业漆的适用期通常仅为2-4小时，比油性工业漆短得多。而且，当达到适用期时，涂料可能看起来仍处于正常状态，但涂料不能再使用。
5.4 涂装工艺
1 涂装方法
不同的水性工业涂料应采用相应的涂装方法，才能更有效地发挥涂料的作用。
水性醇酸漆和水性环氧酯适用于刷涂、滚涂、喷涂、浸涂等多种施工工艺。水性丙烯酸涂料不适合手刷和滚筒施工。水性环氧漆和水性聚氨酯漆也更推荐采用无气喷涂施工。
涂装前，钢构件的冲孔、内外角等特殊部位需用刷子或滚筒预涂1～2遍，特别是暴露在室外的钢板棱角应涂刷2遍到 2 次以上。 3次，否则边角容易生锈。预涂后可进行大面积涂装。
2 一次性膜厚
不同类型的水性工业涂料一次干膜厚度不同。用户需参考产品说明书的涂层厚度要求进行施工。不同水性工业漆的底膜厚度推荐表如下：
3 涂漆间隔
涂装间隔是指两涂涂装过程中对间隔时间的要求。有最小涂装间隔时间和最大涂装间隔时间。不同类型的油漆有不同的间距要求。施工时应遵循厂家产品说明书的要求，否则会影响漆膜的性能。
对于水性工业漆，如果要保证漆膜质量，尽量避免湿碰湿喷涂，因为湿碰湿喷涂相当于一次涂膜厚度较厚，会造成漆膜干燥缓慢，漆膜密度降低。不同类型的水性工业涂料由于成膜物质不同，其涂装间隔时间要求也不同。
对于水性丙烯酸涂料，漆膜干燥后即可立即涂刷下一层涂料，但建议涂装间隔为漆膜干燥后2～4小时。
水性醇酸漆依靠空气中的氧气进入漆膜干燥固化，因此不建议在表面干燥后涂刷下一层油漆。建议涂装间隔为漆膜表干后4至8小时。
水性环氧漆和水性聚氨酯漆都是双组份油漆，漆膜干燥时间基本在24小时左右。如果是自补漆同种水性涂料，建议涂装间隔为漆膜表干后2～4小时。如果水性聚氨酯漆涂装在水性环氧漆上，建议涂装间隔为漆膜表干后8小时。 〜12小时。
5.5 检查验收
所有的检查验收工作与油性防腐漆几乎相同，这里不再赘述。
水性工业漆在钢结构防腐工程中的应用前景
由于传统油性工业涂料VOC含量较高，在环保政策的持续压力下，传统油性工业涂料必须转型。转型方向主要有四个，即：水性、高固含量、无溶剂、粉体等。
四个方向中，无溶剂涂料和粉末涂料的VOC排放量几乎为零。它们是最环保、性能最好、可靠性高的。所以，只要是能替代的，目前都在逐步替代。尤其是近两年，“油转粉”的趋势非常明显。但无溶剂和粉末也不是万能的。它们可用于特定范围，对施工技术和设备有要求。它们在很多情况下都不适合。因此，还需要水性工业漆和高固体分防腐涂料。
水性工业漆和高固防腐涂料，后者的性能和可靠性远远强于前者。那么我们是否应该担心：未来后者会取代前者，水性工业漆就没有未来了吗？未来的盛衰谁来主宰？
要回答这个问题，我们首先要了解两者的区别，各自的优缺点。现将名单介绍如下：
上表列出了水性工业漆和高固体分防腐涂料的一些区别。当然，这是一般意义上的。从上表我们大致可以看出：
水性工业漆施工安全性较好；
高固含量防腐涂料性能更好，可靠性更高；
两者的VOC排放水平相差不大；
水性工业漆可以薄涂，但不宜厚涂；
高固体份防腐涂料可以厚涂，但不适合薄涂；
两者针对的腐蚀环境等级差异较大，两者是互补而非竞争。
可以说，在可预见的未来，水性工业涂料和高固、低VOC溶剂型防腐涂料各有各的优势和各自最适合的应用领域。两者相互竞争，但更具有互补性。联合效应将持续替代高VOC含量的溶剂型防腐涂料，携手面对未来。
