有機(jī)水性建筑涂料的特性

這里的有機(jī)水性建筑涂料的特性主要是與溶劑型有機(jī)涂料相比較而言，主要在環(huán)保性、安全性和成本等方面具有優(yōu)勢(shì)，而在施工性能和涂膜性能方面存在差別。

(1)環(huán)保優(yōu)勢(shì)一般色漆中存在30%~50%的揮發(fā)分，而透明涂料中的揮發(fā)分甚至可高達(dá)70%。對(duì)于溶劑型涂料來說，這部分揮發(fā)分都要變成VOC揮發(fā)到大氣中。因而溶劑型涂料對(duì)大氣環(huán)境造成很嚴(yán)重的污染，一直是困擾涂料工業(yè)發(fā)展的制約因素。特別是近年來各國(guó)環(huán)保法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的相繼實(shí)施與不斷完善，已使得涂料的發(fā)展受到越來越多的限制。與之相比，水性涂料的環(huán)保優(yōu)勢(shì)非常明顯。

(2)安全優(yōu)勢(shì)溶劑除了造成污染大氣，破壞臭氧層的間接污染以外，大部分溶劑是有毒、有害的，還會(huì)對(duì)人體造成直接危害。例如，居室內(nèi)VOC的含量高會(huì)對(duì)人們的視覺和聽覺等感官神經(jīng)造成損害，長(zhǎng)期處于這類環(huán)境中甚至?xí)��?/span>|起神經(jīng)質(zhì)或憂郁癥；又如，苯類溶劑(苯、甲苯、二甲苯)雖有芳香氣味，但經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體后，影響神經(jīng)和造血系統(tǒng)。在神經(jīng)方面的癥狀是頭昏、頭疼、記憶力減退、乏力、失眠等；在造血方面的損害通常是先使白細(xì)胞減少，以及使血小板和紅細(xì)胞降低；在皮膚方面的損害是引起皮膚干燥、瘙癢、發(fā)紅，熱苯能引起皮膚水皰，有時(shí)還會(huì)引起脫脂性皮炎等；甲苯已被列為可疑性致癌物。水性建筑涂料的安全優(yōu)勢(shì)也顯而易見。

除了衛(wèi)生與健康安全以外，溶劑的使用還存在易燃、易爆等生產(chǎn)安全問題。這使得涂料在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和生產(chǎn)操作及施工等方面都需要采取一定的安全防范措施，這就額外增大了成本。而水性涂料只要連接上自來水管，很多問題就都解決了。

(3)成本優(yōu)勢(shì)顯然，水的成本最低，這直接降低了涂料的生產(chǎn)成本。此外，消除了溶劑，也減少了生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)等方面的安全防范費(fèi)用。

(4)性能不足盡管水性涂料具有上述優(yōu)勢(shì)，但它也呈現(xiàn)出許多難以克服的問題。首先，在室溫下水的揮發(fā)速率很慢，而且會(huì)隨外界溫度和濕度的變化而變化，在100%的飽和水的潮濕環(huán)境下，水性涂料不可能干燥成膜；其次，水性涂料需要使用大量對(duì)涂膜的光澤和耐水性起到不利影響的表面活性劑和增稠劑；第三，水在0℃會(huì)結(jié)冰，因此如果貯存或施工不當(dāng)，水性涂料會(huì)凍結(jié)，對(duì)涂料的性能甚至?xí)�造成不可挽回的損失；第四，水性涂料使用水作溶劑，一方面減少了VOC的揮發(fā)，但也增長(zhǎng)了細(xì)菌、霉菌易于繁殖生長(zhǎng)的可能性，這又導(dǎo)致防霉劑的使用。

在針對(duì)不同用途選擇涂料類型時(shí)，主要是選擇樹脂體系。在溶劑型涂料中，各種樹脂幾乎都可以溶解在溶劑中，選擇余地寬。盡管理論上可以把所有的樹脂都制成水溶性或水分散型，但目前的生產(chǎn)制造及使用還是有限的。有時(shí)即使可以水性化，但會(huì)極大地受到成本、性能等方面的限制。

有機(jī)水性建筑涂料的發(fā)展

(1)高性能涂料的研制和應(yīng)用高性能建筑涂料主要集中于外墻涂料和內(nèi)墻涂料的個(gè)別品種。近年來，我國(guó)對(duì)高性能外墻涂料的生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，而重點(diǎn)是高耐候性氟碳外墻涂料和有機(jī)硅-丙烯酸酯外墻涂料，包括溶劑型和水溶性兩大類產(chǎn)品。氟碳涂料具有超長(zhǎng)的耐候性、耐久性，非常好的耐酸、堿性和耐污染性。在選擇好涂裝配套材料和正確的施工條件下，其涂膜的戶外壽命能夠達(dá)到15年以上，是目前耐久性最好的建筑涂料，因而具有超耐久性建筑涂料之稱。我國(guó)目前主要使用FEVE型含氟樹脂進(jìn)行建筑涂料的生產(chǎn)。FEVE樹脂是三氟(四氟)乙烯與乙烯基(酯)醚等共聚后，并與異氰酸酯配合，能夠常溫交聯(lián)固化，屬于雙組分涂料。國(guó)內(nèi)近年來對(duì)氟碳涂料進(jìn)行了大量的研究，發(fā)表了大量的研究文章。

在研究涂料生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，對(duì)施工技術(shù)也進(jìn)行了研究與實(shí)用化,使得該類涂料得以在眾多工程中應(yīng)用。例如，以具有金屬光澤的氟碳涂料作為面漆，通過特殊施工技術(shù)涂裝得到裝飾效果類似于金屬鋁板的仿幕墻涂裝技術(shù)，使氟碳外墻涂料得到更為廣泛的應(yīng)用。

我國(guó)在氟碳建筑涂料水性化方面的研究向多方面擴(kuò)展。例如，將低表面能的氟樹脂和較高表面能的丙烯酸酯樹脂復(fù)合，并運(yùn)用涂料梯度自分層原理技術(shù)，使涂膜在干燥固化過程中，氟樹脂向空氣面層富集，丙烯酸酯樹脂向基層表面遷移，納米粒子也隨含氟材料作取向運(yùn)動(dòng)遷移，在涂膜中形成恰當(dāng)?shù)姆植�，涂膜由此形成梯度自分層。表面富集氟樹脂和納米粒子，因而具有很高的憎水、耐污和耐候性，并對(duì)基層附著良好。再例如，利用氟單體與丙烯酸單體經(jīng)特殊共聚方法，形成分子鏈互穿結(jié)構(gòu)(IPN),因兩種不同結(jié)構(gòu)分子互穿，成膜過程中導(dǎo)致表面輕微分層，形成表面有細(xì)微粗糙化的突出結(jié)構(gòu)，從而降低外來物質(zhì)(例如空氣灰塵)與涂膜表面的接觸面積，使其表面水接觸角提高和表面能降低外來物質(zhì)不易附著，也易擦拭。所得到的氟碳丙烯酸酯共聚乳液既具有原丙烯酸樹脂之附著性、耐水、耐堿及顏色鮮艷等特性，又具有氟碳樹脂的低表面能、高耐候和抗污染特性.

在商品供應(yīng)方面，除了日本的大金公司供應(yīng)氟碳乳液外，目前國(guó)內(nèi)大的國(guó)外涂料原料供應(yīng)商都沒有氟碳乳液供應(yīng)，因此水性氟碳建筑涂料大部分使用的是國(guó)產(chǎn)氟碳乳液。

有機(jī)硅丙烯酸酯復(fù)合型建筑涂料簡(jiǎn)稱硅丙涂料，其耐久性僅次于氟碳涂料。但價(jià)格比氟碳涂料低得多，因而應(yīng)用量也大得多。該類涂料集中了丙烯酸酯樹脂對(duì)顏料濕潤(rùn)能力強(qiáng)、對(duì)基層附著力高、耐久性好及有機(jī)硅樹脂表面能低、耐熱、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。雖然在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)得較早，但過去由于受到施工技術(shù)和施工配套材料及溶劑型涂料的成本高等約束，應(yīng)用量很小。近年來隨著涂料水性化和生產(chǎn)、施工技術(shù)的成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定及建筑業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用量迅速增大。目前水性硅丙涂料除了作為主體涂料使用外，還用于砂壁狀涂料和復(fù)層涂料的罩面涂料，以改善其污染性，增強(qiáng)耐候性。硅丙涂料為單組分，使用方便也是其得到大量應(yīng)用的原因。在研究方面，具有核殼結(jié)構(gòu)的硅丙乳液、具有自交聯(lián)性能的彈性硅丙乳液以及具有自交聯(lián)性能的彈性聚丙烯酸酯乳液都是近年來研究的熱點(diǎn)。具有自交聯(lián)性能的彈性聚丙烯酸酯乳膠漆也是得到大量研究和廣泛應(yīng)用的高性能涂料，既應(yīng)用于外墻，也應(yīng)用于內(nèi)墻。

(2)功能性建筑涂料發(fā)展迅速隨著建筑涂料的迅速發(fā)展，品種繁多的水性功能性建筑涂料得到了相應(yīng)的發(fā)展、用途拓寬與性能提高。除了防水涂料、防火涂料、防腐涂料等功能性涂料外，近年來新發(fā)展的彈性外墻涂料更是得到大量應(yīng)用，有普通型、自交聯(lián)型等品種，涂膜能夠涂裝成平面和具有立體感的涂膜。其他功能性涂料，例如水性環(huán)氧耐磨地坪涂料12]、釋放負(fù)離子的功能涂料、新型無毒防霉涂料、能夠調(diào)節(jié)環(huán)境濕度的乳膠漆、防氡抗菌復(fù)合涂料、太陽(yáng)熱反射彈性涂料等眾多新型水性功能性涂料得到研制與應(yīng)用。

(3)對(duì)水性建筑涂料應(yīng)用技術(shù)的研究受到重視水性建筑涂料的發(fā)展還體現(xiàn)在重視應(yīng)用技術(shù)的研究方面。例如，對(duì)水性建筑涂料生產(chǎn)技術(shù)的研究，包括生產(chǎn)工藝質(zhì)量的控制和配方設(shè)計(jì)、各種原材料的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)在涂料生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù)]等，對(duì)施工技術(shù)的研究、對(duì)建筑節(jié)能外保溫墻面涂料的適用性研究等，這些都說明水性建筑涂料應(yīng)用技術(shù)的研究受到重視。