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水性多彩涂料的分析與制備
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(合肥科創(chuàng)美節(jié)能材料有限公司安徽合肥230000)
水性多彩涂料是當前世界上應用比較廣泛的涂料之一,同時其具有良好的環(huán)保性和仿真性,大多被用于建筑物的外墻裝飾方面。與傳統(tǒng)的涂料不同的是,水性多彩涂料中包含了獨特的、大小各異的球狀物質(zhì)。通過在顯微鏡下的觀察,可以發(fā)現(xiàn)含水性多彩涂料是一種復合型懸浮分散體的涂料。在水性多彩涂料中,通常都會包含兩種或兩種以上的顏色顆粒,色彩和圖案也十分豐富多彩。在實際施工過程中,它能夠應用于混凝土、砂漿、木材等多種建筑材料,裝飾效果十分顯著。
水性多彩涂料;分析;制備
水性多彩涂料是由于其獨特的色彩、圖案以及球狀結(jié)構(gòu)等特點而聞名于世。早在1939年,水性多彩涂料就已經(jīng)在英國獲得了專利。我國在20世紀90年代初將其引入,并在我國的建筑施工當中廣泛引用。其施工方法主要是以噴涂為主,以此就能夠獲得色彩豐富的圖案,在各種不同類型的建筑材料上都能夠使用。同時,如果在涂料當中加入合適的添加劑,還能夠起到防水、防潮、防油等功能。
一些傳統(tǒng)的涂料,如苯丙涂料、丙烯酸涂料等,都是單色、單相的均一性涂料。而水性多彩涂料則與之不同,因為其一次噴涂就能獲得兩種以上色彩的圖案。水性多彩涂料是由互不相容的兩相組成的:①分散相;②連續(xù)相。在分散相當中,含有兩種或多種著色粒子,它們的連續(xù)相當中處于均勻分部、穩(wěn)定懸浮的狀態(tài)。在施工過程中,通過噴槍的噴涂,使這些著色粒子相互運動交錯,但同時又能保持色彩的獨立,進而形成類似于天然花崗巖的外觀效果。在水性多彩涂料中,分散相和連續(xù)相皆為水性,因此對于環(huán)境的影響很小,環(huán)保作用更加明顯。分散相的結(jié)構(gòu)組成包括成膜物質(zhì)和成膜助劑、增稠劑、防腐劑、水溶性膠體、顏填料等成分。連續(xù)相則是屬于一種清漆,它的結(jié)構(gòu)組成包括防腐劑、增稠劑、丙烯酸乳液等成分[1]。其中,分散相中的水溶性膠體可以選用纖維素類衍生物、天然樹脂膠、高分子聚合物、膨潤土、聚乙烯醇等,而凝膠劑則可以使用硼酸鹽或無機鹽等。
水性多彩涂料的發(fā)展和應用對于建筑涂料領域來說,是一次重大的變革。其技術特征主要表現(xiàn)為水包水技術,這種技術能夠使不同組分的反應凝膠程度趨于平衡。在配方設計方面與其它建筑涂料也不相同。水性多彩涂料中既含有均一性的乳液分散相,也含有多種顏色的膠凝顆粒色相。通過一次噴涂就能夠形成類似天然花崗巖的色彩圖案[2]。
其生產(chǎn)工藝也與傳統(tǒng)水性涂料的分散、研磨、調(diào)漆等工藝不同,水性多彩的生產(chǎn)工藝主要分為基礎漆的制備、調(diào)色、多彩造粒、多彩主漆的配置等步驟。在生產(chǎn)制備之前,應先制備好水溶液和保護膠溶液,然后進行基礎漆的制備,在制備基礎漆時應當適當選擇原材料,按照規(guī)定的比例和順序進行配制,然后按照天然花崗巖的樣式,進行調(diào)漆工作。再按照配方的要求和固定的步驟進行造粒,最終與連續(xù)相混合均勻,形成成品漆。在乳液的選擇上,基礎漆應選擇硅彈乳液或純丙自交聯(lián)彈性乳液。成品漆應選擇常溫自交聯(lián)或多交聯(lián)型硅丙或硅彈乳液。罩面漆應選擇常溫自交聯(lián)并能通過初期耐水性的乳液。
水性多彩涂料是水性乳膠涂料的一種分散水相,能夠?qū)δz水溶液構(gòu)成的連續(xù)相進行保護。水性多彩涂料是由分散相和連續(xù)相共同構(gòu)成,分散性的濃度和粘度較高,而連續(xù)相的濃度和粘度相對較低。在水包水型多彩涂料當中,分散相和連續(xù)相都是水性。在應用過程中,可將水性乳膠漆加入到可凝膠化的水溶性涂料中進行分散。這種水性多彩涂料在室溫條件下即可迅速揮發(fā)成膜,在施工過程中也常被應用于金屬表面的噴涂與裝飾。
水性多彩涂料主要可以分為硬粒子、半硬粒子以及軟粒子三種。其中,硬粒子屬于聚乙烯醇/硼酸鹽體系,其中5%的聚乙烯醇水溶液對硼酸很敏感,當硼砂達到溶液兩的1%時,就會產(chǎn)生凝膠化。此種粒子偏硬,不易滲色。半硬粒子屬于纖維素醚/無機鹽體系,其中的金屬離子會與羥丙基甲基纖維素醚通過配位形成加合物,促進羥丙基甲基纖維素醚的團聚,滲色稍顯容易。而軟粒子則分為兩種形態(tài):①保護膠型,例如硅酸鎂鋰等,不易儲存,易于滲色。②復合保護膠型,屬于纖維素醚/特質(zhì)黏土分散體系。例如AE粉、HG-1粉、GTS粉、BT粉、RDS粉等改性膨潤土。
在水性多彩涂料的施工過程中,要先對基層墻面進行處理,對墻體進行一定時間的養(yǎng)護。在施工之前,應當將起批、疏松、粉化、空鼓的基層墻體徹底清除,然后除去油污、灰塵等雜物?;鶎忧謇硗戤吅?,應配置2~3mm的防裂砂漿,將網(wǎng)布及時鋪上,并將其壓入抗裂砂漿中。其總厚度應當盡量控制在2.5~3mm之間,以保障最后的垂直平整度小于2mm。然后進行刮涂柔性膩子的工作,至少應當刮涂2~3遍,每次的厚度不應超過0.5mm,時間間隔不應低于5h。每次刮涂完畢之后,應當及時的進行修正和打磨。在膩子達到要求之后,要將基層打磨平整,同時將浮沉清理干凈,然后均勻的涂刷一層水性封閉底漆,要注意不能有遺漏的地方。等到底漆完全干燥,再進行液態(tài)花崗巖石中間漆,將底漆完全蓋住。待中間漆完全干燥之后,將施工氣溫保持在5℃以上,噴涂兩遍花崗巖石涂料。最后,要將罩光漆均勻的噴涂在最上層,不能有遺漏的地方。
5.1相比于傳統(tǒng)真石漆的優(yōu)勢
(1)從涂料的用兩方面來看,在同等施工面積內(nèi),水性多彩涂料比真石漆涂料的用量要少[3]。在1m2的面積內(nèi)進行噴涂,真石漆需要消耗4~6kg,而水性多彩涂料則只需要0.3~0.5kg。因此,水性多彩涂料更加符合國家節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展要求。
(2)在顏色的穩(wěn)定性方面,水性多彩涂料也遠遠優(yōu)于真石漆。水性多彩涂料的多種顏色能夠靠工業(yè)化生產(chǎn)來制備,而真石漆的顏色則完全依賴于天然彩砂的顏色。由于不同地區(qū)的天然彩砂的顏色上通常存在著一定得差異,因此在大型的工程項目中,真石漆的數(shù)量往往難以及時達到要求,會給工程項目帶來延期的影響,而水性多彩涂料由于制備容易,存量充足,因此具有很大的優(yōu)勢。
(3)在施工噴涂方面,水性多彩涂料比真石漆更加方便、簡單。由于工程項目的不同要求,需要模仿的天然花崗巖色彩圖案有時會比較復雜。水性多彩涂料中通常含有很多種色彩粒子,一次噴涂即可成型[4]。而真石漆卻不同,它需要將各種單色分別進行多次噴涂,增加了施工難度,同時也很難達到十分理想的效果。
5.2相比于天然花崗巖的優(yōu)勢
在建筑物當中若要達到同一裝飾效果,水性多彩涂料的單位平米重量不會超過1kg,而天然花崗巖的重量通常在數(shù)十甚至數(shù)百千克。所以,水性多彩涂料既可以達到與天然花崗巖相同的裝飾效果,又能減少對建筑物荷載的壓力[5]。此外,由于我國當前大多數(shù)建筑物的外墻上都有一層外墻保溫,而在保溫層外加以石材裝飾幾乎無法完成。但是采用水性多彩涂料就可以不受保溫層的限制,輕易就能達到天然花崗巖的裝飾效果。
在環(huán)保方面,天然花崗巖的開采、運輸、加工、安裝等過程都需要消耗大量的自然資源和人力資源,同時也會對生態(tài)環(huán)境的平衡造成很大的影響。而水性多彩涂料屬于新型功能性建筑涂料,由于實現(xiàn)了完全的水性化,因此屬于無毒無害、綠色環(huán)保的裝飾涂料。采用水性多彩涂料既能夠使施工過程變得簡潔,也能夠減少對環(huán)境的破壞,同時還能夠達到天然花崗巖的裝飾效果。
作為一種新型的建筑工程裝飾涂料,水性多彩涂料具有功能性、環(huán)保型、便捷性等優(yōu)點。因此,建筑行業(yè),水性多彩涂料得到了越來越大的發(fā)展空間,其應用范圍也越來越廣。隨著科技的發(fā)展,水性多彩涂料必將得到進一步的優(yōu)化和完善,在建筑裝飾領域起到更大的作用。
[1]劉東華.水性多彩涂料的應用與問題分析[J].建筑涂料與涂裝,2010.
[2]隆曉丹.水性多彩涂料的研究[J].生物技術世界,2013.
[3]金慧成.水性多彩涂料的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].上海涂料,2011.
[4]徐峰.多彩涂料現(xiàn)狀分析[J].新型建筑材料,2013.
[5]賈雨.我國多彩涂料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].廣州化工,2012.
TU561
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1673-0038(2015)04-0104-02
2015-1-6