面塗

讓金屬結構件塗覆的塗料體系最外1層的面塗，從溶劑型轉向水性溶液型後首先就要保證水性面塗具有優異的防腐和耐候性能，這已成為鋼結構使用的水性工業面塗研製的技術重點。

金屬構件使用的工業面塗產品的性能要求一般是具有耐侯性、防腐性、耐化學性、抗紫外性等，在金屬構件塗料體系中主要起外觀裝飾和防腐耐候保護作用，面塗的質量直接影響着整個塗層體系外表漆膜的質量。

在現代工業高速發展的社會里，金屬構件使用的塗料（包括溶劑型油漆）主要由5部分構成，即成膜物質、顏填料、溶劑、助劑、固化劑。 ^[1] 

1、面塗的成膜物質

成膜物質是製造塗料的骨架基礎，它對塗料和塗膜的性能起決定性的作用，它具有粘結塗料中其它組分形成塗膜的功能。可以作為成膜物質使用的物質品種很多，當代的塗料工業主要使用樹脂。樹脂是一種無定型狀態存在的有機聚合物，通常指高分子聚合物。現代的塗料產品則廣泛應用合成樹脂，例如：醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠樹脂、環氧樹脂、氟碳樹脂、聚氨酯樹脂等。塗料製造業根據所製造塗料的類型來選擇所用的成膜樹脂，例如底塗使用環氧樹脂、氯化橡膠樹脂、醇酸樹脂;中塗使用環氧樹脂、氯化橡膠樹脂、醇酸樹脂；面塗使用醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂。成膜樹脂的結構差異是影響塗料耐候性能的主要因素。硅樹脂的硅氧鍵鍵離解能（443.5kJ/mol）和氟樹脂的碳氟鍵鍵離解能（460.2kJ/mol）很大，它們不易受到一般紫外線輻照能量的破壞，故以硅樹脂和氟樹脂作為耐候塗料的首選樹脂。

2、面塗的成膜樹脂的改性

金屬構件使用的面漆/面塗從溶劑型轉為水性首先要面臨第1個難題，就是塗料成膜樹脂的水性化。因為市售的各類樹脂絕大多數都不是水性樹脂。

而製造面塗所用溶劑的水性化轉變面臨的第2個難題是使用的助劑也需要進行水性化轉變，因為助劑對面塗產品起特定的性能輔助作用。

製造面塗所用溶劑的水性化轉變面臨的第3個難題是如何讓水性面塗產品具有很好的防腐和耐候性能？儘管氟碳樹脂和聚氨酯樹脂已具有一定的耐候特性，而它們都不具有防腐性能。所以，當金屬構件使用的水性面塗產品所需的防腐、耐候2種性能要求同時具備時，如何提高和增加製造面塗的水性樹脂的防腐和耐候性是必須要面對的技術關鍵，因為它們對面塗產品和塗膜的性能起決定性的作用。

從20世紀90年代中期起，中國一些樹脂製造企業為了提高樹脂的耐熱性開始對純樹脂進行物化改性，將聚硅氧烷(Pol-ysiloxane)用於製造硅樹脂(Silicone)，年產量達到了2000t水平。有機硅樹脂可以與很多有機樹脂低温共混或者與之發生反應，甚至可以作為一種單獨的粘結劑應用於很多塗料配方中。由於硅樹脂的介電性能優異，在較大的温度、濕度、頻率範圍內保持穩定，還具有優良的耐氧化、耐化學品、電絕緣、耐輻照、耐候、憎水、阻燃、耐鹽霧、防黴菌等特性，在航空航天、電子電器、建築、機械等行業得到了應用。有機硅樹脂的缺點是固化後的力學性能不高，只有在大分子主鏈上引進氯代苯基，可提高力學性能。使硅樹脂製造水性塗料的應用受到限制的因素有2個：一是因為硅樹脂是熱固性樹脂，二是硅樹脂都不是可以直接與水進行混配的水性樹脂。儘管如此，有些科技工作者還是對溶劑型塗料製造所用的樹脂進行了改性，便於提高塗料產品的特性還是取得了一些成效。

近幾年，以二烷基(乙基、丁基、辛基)或二芳基(苯基、甲苯基)為側基的聚硅氧烷受到重視，由於它們不具有介晶基團而具有液晶性質，熱轉變點高。硅氧鏈側基上有乙烯基可進行交聯或接枝，末端上有乙烯基則可進行加成擴鏈或與別的高分子共聚。硅氧鏈(Si-O)上引入不同的側基，可以做成各種式樣和性能不同的高分子。 ^[1]