新型建筑涂料的發展及應用

張 霞

(太原市建設工程質量監督站，山西太原 030009)

0 引言

當今由于環境污染嚴重，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展和人民生活水平要求的必需品。

1 新型建筑涂料的發展方向

1.1 向多功能化發展

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展的一個方向，建筑涂料的其他功能還應進行深入的研究，以滿足社會的需求。

1.2 提高涂料配制技術

目前，常見的提高建筑涂料的配置技術方法主要是通過選用優質的顏料、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 建筑涂料生態化

由于建筑涂料對人體和環境有害，因此必須對其進行生態化研究，開發出一種生態涂料，使對人體和環境的危害減到最小。生態涂料就是具有低污染、高固體含量和抗輻射固化涂料，不僅能夠做到節能而且對人身體無害的新型涂料。早在20世紀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乳膠涂料，乳膠涂料就是在涂料中引用介質水作為溶劑。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展。

2.1 普通溶劑型建筑涂料的生態化

為了適應當前國家對環境保護的強烈要求，通過改善溶劑型建筑涂料，已經發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:使用傳統的建筑涂料生產工藝和方法，通過降低建筑涂料中的有機溶劑含量，增加高固含量，形成一種新的生態建筑涂料。這種建筑涂料是從20世紀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65%～85%，因此高固含量的建筑涂料的固含量滿足我國嚴格控制的VOC限定要求。在選用溶劑時，選擇一種不會對環境造成破壞的溶劑進行稀釋，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，由于丙酮的揮發性較好，丙酮是一種易揮發易燃液體，因此在使用時，應控制丙酮使用量，以免發生火災或爆炸。

2.2 有機溶劑型建筑涂料的生態化

水和其他有機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境污染和火災等事故，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展并且得到推廣。我國環境標志認證委員會頒布的《水性涂料環境標志產品技術要求》規定，建筑涂料中的易揮發性物質的含量應小于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的含量不得高于500 mg/kg;并且在建筑涂料的生產過程中，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低于500 mg/kg(鉛等)。

3 粉末型建筑涂料

粉末型建筑涂料在環境要求中屬于絕對的VOC排放為零的生態涂料，這種建筑涂料具有獨特的特點，但是在應用過程中受到一定限制［1］。粉末型建筑涂料制作工藝復雜，成本高，對施工工藝要求高，配色性差，在不規則物體上涂膜容易涂抹不均勻，因此應改善粉末型建筑涂料的生產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，應分開包裝和儲存，再使用時將兩者混合使用，涂抹后達到固化的效果。

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溶劑，而采用可以替代這種有機溶劑的反應型稀釋劑，在固化過程中稀釋劑參與化學反應，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或者其他反應型基團，在紫外線或燈光直射下發生化學反應生成一層薄膜。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，皮膚接觸到后會發生過敏反應，因此在選擇時應慎重。

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量低于700的交聯劑，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劑混合使用即可獲得。在選擇交聯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劑。當使用聚異氰酸酯作為交聯劑時，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;當使用三聚氰胺樹脂作為交聯劑時，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物質為VOC認定的醇類化合物，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體后形成的薄膜經過陽光照射后，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 結語

新型建筑涂料向功能型、綠色環保型發展。建筑涂料的結構整體性向VOC排放量最少發展。由于室內裝修中建筑檢修材料給室內帶來的污染已經引起了各界的關注，因此發展無毒、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用［J］.新型建筑材料，2013(5)：55-84.

［2］嚴義芳，陳福化，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.我國建筑涂料技術的現狀與展望［J］.涂料技術與文摘，2011(6)：32-38.