前言
目前包括我国在内的世界各国对环境保护的意识越来越强，法规日趋严格。为此各行各业都在致力于符合环保要求的产品开发。涂料从有毒到低毒，从低毒到环保，已经有了质的飞跃，作为精细化工和新材料的一个重要分支，涂料的发展必然要遵循时代的要求，按照可持续发展的道路和循环经济的发展模式，不断前进，不断更新。水性丙烯酸低播焰船舱漆正是在这种市场需求下促生的，其目的是为了更加突出环保理念，提升市场竞争力。

1 实验部分
纵观目前国内市场上可见到的主要三大水性防腐蚀涂料体系，即水性丙烯酸树脂体系、水性环氧树脂体系和水性醇酸树脂体系的新材料、新技术的开发，其中以水性丙烯酸树脂类发展快，逐渐成为环保型涂料发展的主流产品。现有的水性丙烯酸树脂涂料的基料是丙烯酸共聚体的水分散体，这种树脂呈长链的三维网状形态，封闭在一个小型球体中(一般球径小于0.5 μm ) ，就好像胶囊一样分散在水溶液中，可以用化学的方法设计符合各种需要的丙烯酸树脂链段。用于防腐蚀涂料的水性丙烯酸树脂通常是高密度、柔韧性好、抗腐蚀、抗紫外线辐射优良的树脂。树脂分散在水和聚结剂里，在漆膜干燥过程中，聚结剂可使树脂分散体聚结成网状结构的漆膜。聚结剂属于有机溶剂类，在该水性涂料中只占0.5 ～6 % ，V O C 含量极低。水性丙烯酸漆成膜过程中有两个化学反应自动发生，一是作为乳化剂部分的水性丙烯酸树脂的铵盐自行分解，释放出羧基和氨气进入大气，从而使树脂的水溶性丧失。二是游离出的羧基与交联剂发生反应，使羧基的亲水性进一步降低，同时使相对分子质量在1 万左右的碱可溶性树脂分子发生交联，相对分子质量急剧增大，由热塑型向热固型转变，致使体系的亲水性显著降低，从而确保了涂料优异的耐水性能。成膜过程的化学反应可表述如下：

水性丙烯酸树脂流变性好，对颜填料的润湿性好，可制备成为防腐蚀涂料底漆、中涂漆和面漆，组成同类型配套体系。

1.1 设计与试验
1.1.1 成膜基料的选用
(1)改性丙烯酸乳液。
(2)纯丙乳液。
(3)改性丙烯酸弹性乳液。
(4)偏氯乙烯丙烯酸共聚乳液。
以上丙烯酸乳液，固体含量5 0 % 左右，P H 7 - 8 ，成膜温度5℃以上，粘度、密度、玻璃化温度适中，耐候性、耐水、耐温、防腐蚀，稳定性好，有优异的抗粘结、耐沾污性能。
1.1.2 颜料的选用
(1) 钛白粉，即二氧化钛，分子式为T i O 2 ，是重要的白色颜料，性能稳定，对大气中各种化学物质的侵蚀呈惰性；对光的吸收少，而散射能力大，因此其光学性能非常好，耐候性特佳，耐热性好，熔点高达1 8 5 0 ℃。
(2)纳米氧化锌(ZnO)，防霉、防菌性好，即使在无光照环境中对微生物也具有很强的杀菌能力；具有良好的耐光、耐候、耐高温性能，不粉化，热稳定性好，熔点高达1975 ± 25℃，特别适合于含硫化物环境，因为氧化锌能与硫结合成硫化锌，也是一种白色颜料。纳米氧化锌的加入，提高了漆膜的耐沾污性、耐洗性，同时可提高体系的CPVC(漆液的临界颜料体积浓度) ，降低基料用量，减少毒气和烟雾，提高了漆膜综合性能。
(3) 选用的体质颜料为超细沉淀硫酸钡，分子式为B a S O 4 ，惰性物质，化学稳定性好，耐热，熔点达1 5 8 0 ℃，在漆液中分散性、防渗透性好，吸油量低，不影响漆膜光泽，可以提高漆膜的厚度、硬度、耐磨性能和涂装施工性能。
( 4 ) 阻燃剂选用超细氢氧化铝，分子式为Al(OH)3 或Al2O 3·3 H 2 O 。不溶于水及酒精，遇高温烘烤或被燃烧时即分解成为金属铝离子氧化物和水蒸汽排出，具有减少毒气和烟雾、降温灭火的作用，同时价格低廉。

1.1.3 助剂的选用
水性树脂涂料必须配以多品种的水性涂料专用助剂，在水性丙烯酸低播焰船舱漆配方设计中所选用的各种助剂均是水性丙烯酸树脂漆专用助剂。经过对比试验，在配方中我们选用的助剂具有对颜料分散效果好、消泡效用明显、流平性好、漆液稳定性能优异的特点。
1.1.4 实验和测试
(1) 制备漆浆
实验配方如下：
原材料用量/ %
去离子水适量
多功能助剂2～3.5
分散剂 0.4～0.6
消泡剂0.3～0.4
纳米二氧化钛 3～4
R 型二氧化钛15～17
沉淀硫酸钡16 ～19
纳米氧化锌4～6
超细氢氧化铝40～45
高色素碳黑 0.05～0.07
制浆工艺：先将水和助剂混合均匀，再依次将各种粉料投入，经分散，研磨至细度≤4 0 μ m ，即得色漆浆，备用。