新型建筑涂料的發(fā)展及應(yīng)用

張 霞

(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西太原 030009)

0 引言

當(dāng)今由于環(huán)境污染嚴(yán)重，因此選擇無污染的建筑涂料成為廣大市民迫切的需求。我們熟知的建筑涂料在涂抹后會釋放出大量的甲醛氣體，當(dāng)人們吸入大量的甲醛氣體后可能會得白血病和很多癌癥，因此追求無甲醛、無有害氣體的建筑涂料成為社會發(fā)展和人民生活水平要求的必需品。

1 新型建筑涂料的發(fā)展方向

1.1 向多功能化發(fā)展

我們熟知的建筑涂料有防火、防水、防腐等建筑涂料，同樣還有防霉、碳化、隔熱等建筑涂料，這些都是建筑涂料發(fā)展的一個方向，建筑涂料的其他功能還應(yīng)進(jìn)行深入的研究，以滿足社會的需求。

1.2 提高涂料配制技術(shù)

目前，常見的提高建筑涂料的配置技術(shù)方法主要是通過選用優(yōu)質(zhì)的顏料、助劑、色漿、納米材料和其他粉料等原材料，以此滿足涂料的各種功能的需求。

2 建筑涂料生態(tài)化

由于建筑涂料對人體和環(huán)境有害，因此必須對其進(jìn)行生態(tài)化研究，開發(fā)出一種生態(tài)涂料，使對人體和環(huán)境的危害減到最小。生態(tài)涂料就是具有低污染、高固體含量和抗輻射固化涂料，不僅能夠做到節(jié)能而且對人身體無害的新型涂料。早在20世紀(jì)50年代之前，我國所使用的建筑涂料都是溶劑型建筑涂料，而在50年代后建筑涂料市場開始出現(xiàn)乳膠涂料，乳膠涂料就是在涂料中引用介質(zhì)水作為溶劑。改革開放以后，我國建筑涂料用溶劑價格上漲，并且我國限制VOC(持久性有機(jī)污染物)的排放量，因此建筑涂料中大量的使用水替代溶劑，這種涂料在市場上開始慢慢推廣開來，并且得到了一定的發(fā)展。

2.1 普通溶劑型建筑涂料的生態(tài)化

為了適應(yīng)當(dāng)前國家對環(huán)境保護(hù)的強(qiáng)烈要求，通過改善溶劑型建筑涂料，已經(jīng)發(fā)展出了高固含量溶劑型建筑涂料。高固含量溶劑型建筑涂料的主要特點是:使用傳統(tǒng)的建筑涂料生產(chǎn)工藝和方法，通過降低建筑涂料中的有機(jī)溶劑含量，增加高固含量，形成一種新的生態(tài)建筑涂料。這種建筑涂料是從20世紀(jì)80年代美國率先研制并推廣到我國的。通常所見的低固含量建筑涂料中的固含量為30%～50%，而高固含量建筑涂料的固含量高達(dá)65%～85%，因此高固含量的建筑涂料的固含量滿足我國嚴(yán)格控制的VOC限定要求。在選用溶劑時，選擇一種不會對環(huán)境造成破壞的溶劑進(jìn)行稀釋，如丙酮等。在建筑涂料中加入少量的丙酮可以顯著的降低涂料的粘度，很大程度上可以提高建筑涂料的施工性能，并且在建筑涂料中加入丙酮后，由于丙酮的揮發(fā)性較好，丙酮是一種易揮發(fā)易燃液體，因此在使用時，應(yīng)控制丙酮使用量，以免發(fā)生火災(zāi)或爆炸。

2.2 有機(jī)溶劑型建筑涂料的生態(tài)化

水和其他有機(jī)溶劑不同的是水無毒、無味、不燃，在建筑涂料中加入水不僅大幅度的降低了建筑涂料的成本，而且也避免了建筑涂料所帶來的環(huán)境污染和火災(zāi)等事故，也滿足我國對VOC含量的要求。因此使用水作為建筑涂料的溶劑在我國大力發(fā)展并且得到推廣。我國環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證委員會頒布的《水性涂料環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求》規(guī)定，建筑涂料中的易揮發(fā)性物質(zhì)的含量應(yīng)小于250 g/L;在建筑涂料使用過程中，不得人為的在涂料中添加甲醛和其他甲醛聚合物，并且建筑涂料中這些物質(zhì)的含量不得高于500 mg/kg;并且在建筑涂料的生產(chǎn)過程中，不得在涂料中添加重金屬或重金屬的化合物，其中涂料中的重金屬含量應(yīng)低于500 mg/kg(鉛等)。

3 粉末型建筑涂料

粉末型建筑涂料在環(huán)境要求中屬于絕對的VOC排放為零的生態(tài)涂料，這種建筑涂料具有獨特的特點，但是在應(yīng)用過程中受到一定限制［1］。粉末型建筑涂料制作工藝復(fù)雜，成本高，對施工工藝要求高，配色性差，在不規(guī)則物體上涂膜容易涂抹不均勻，因此應(yīng)改善粉末型建筑涂料的生產(chǎn)工藝和提高施工水平，使這種零污染的建筑涂料得到推廣和應(yīng)用。

4 液體無溶劑型建筑涂料

液體無溶劑型建筑涂料是一種不含有有機(jī)溶劑的液體建筑涂料，這種建筑涂料有雙液型和能量束固化型兩種。并且目前液體無溶劑型建筑涂料的發(fā)展趨勢是走向單液型，這樣這種建筑涂料不僅可以涂抹施工，也可采用普通刷漆和噴漆的工藝施工［2］。

4.1 雙液型建筑涂料

雙液型建筑涂料的理念是涂料中不含有有機(jī)溶劑，這樣就可以使建筑涂料中的VOC排放量為零。這種涂料在使用前是以低粘度樹脂和硬化劑混合使用，涂抹后產(chǎn)生固化的類型為代表。其中低粘度樹脂是指包含羥基的聚酯樹脂和丙烯酸酯樹脂等，所采用的固化劑為常用的異氰酸酯，儲存低粘度樹脂和固化劑時，應(yīng)分開包裝和儲存，再使用時將兩者混合使用，涂抹后達(dá)到固化的效果。

4.2 能量束固化型建筑涂料

能量束固化型建筑涂料在一般情況下不摻入有機(jī)溶劑，而采用可以替代這種有機(jī)溶劑的反應(yīng)型稀釋劑，在固化過程中稀釋劑參與化學(xué)反應(yīng)，從而保證建筑涂料的VOC排放量為零。這種涂料中含有很多不飽和基團(tuán)或者其他反應(yīng)型基團(tuán)，在紫外線或燈光直射下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一層薄膜。但是這類涂料價格相對其他建筑涂料較高，并且所使用的稀釋劑在拌合時為有毒物質(zhì)，皮膚接觸到后會發(fā)生過敏反應(yīng)，因此在選擇時應(yīng)慎重。

4.3 單液型無溶劑建筑涂料

單液型無溶劑建筑涂料的原型配方為采用相對分子質(zhì)量低于700的交聯(lián)劑，在室溫25℃時將粘度低于800 Pa·s的低碳樹脂和同粘度的交聯(lián)劑混合使用即可獲得。在選擇交聯(lián)劑時可以選用三聚氰胺樹脂和聚異氰酸酯，這兩種都是效果較好的交聯(lián)劑。當(dāng)使用聚異氰酸酯作為交聯(lián)劑時，VOC的排放量可降低至8 g/L，但是得到的建筑涂料為雙液型建筑涂料;當(dāng)使用三聚氰胺樹脂作為交聯(lián)劑時，可以得到單液型無溶劑建筑涂料，但是固化后形成的膜不能滿足要求，并且固化過程中形成的化學(xué)物質(zhì)為VOC認(rèn)定的醇類化合物，因此使用三聚氰胺樹脂的建筑涂料不能稱得上無溶劑建筑涂料。但是在使用過程中可以添加固化劑，以此改善上述不足，不僅可以提高膜的性能，而且可以減少建筑涂料中三聚氰胺的用量，最大程度的降低VOC的排放量。

4.4 水稀釋型無溶劑型建筑涂料

如前所述，為了在建筑涂料的配方中使用更多的固化劑，最簡單的方法就是在涂料的配合比中加入適量的水。上述體系中的用水量高達(dá)20%。通常加入5%～15%的水就能降低粘度40%～60%。因此這種新的配方稱為水稀釋型無溶劑型涂料。

5 外墻用彈性建筑涂料

彈性建筑涂料就是建筑涂料最后形成的薄膜，不僅具有防水、美觀和耐候性能，而且還不易被破壞，具有較好的彈性性能和柔韌性，從而降低了涂料中產(chǎn)生裂縫的可能性，使建筑涂料保持完整性和美觀性，使建筑涂料具有彈性的性能的最關(guān)鍵做法是在涂料中加入彈性乳液。

建筑涂料中所使用的彈性乳液必須選擇純丙烯酸酯彈性乳液，因為這種彈性乳液具有阻擋紫外線的功能，適合在室外涂抹。這種彈性乳液中加入一定量的光敏交聯(lián)體后形成的薄膜經(jīng)過陽光照射后，可以使薄膜表面具有較好的抗回粘性、耐污性和抗積灰性［4］。

6 結(jié)語

新型建筑涂料向功能型、綠色環(huán)保型發(fā)展。建筑涂料的結(jié)構(gòu)整體性向VOC排放量最少發(fā)展。由于室內(nèi)裝修中建筑檢修材料給室內(nèi)帶來的污染已經(jīng)引起了各界的關(guān)注，因此發(fā)展無毒、無甲醛等建筑涂料刻不容緩。

［1］李聚剛，施恩斌，陳曉龍.疏水性非微珠建筑反射隔熱涂料的性能及應(yīng)用［J］.新型建筑材料，2013(5)：55-84.

［2］嚴(yán)義芳，陳?；?，張良軍，等.利用廢聚苯乙烯泡沫塑料制備無溶劑型乳液的研究［J］.新型建筑材料，2010(12)：88-90.

［3］林宣益.彈性建筑涂料性能評價［J］.中國涂料，2011(11)：31-34.

［4］孫志元，蔡青青，戚 劍，等.我國建筑涂料技術(shù)的現(xiàn)狀與展望［J］.涂料技術(shù)與文摘，2011(6)：32-38.