外墙乳胶漆人工加速老化黄变现象解析

data-full-width-responsive="true"> 一、前言外墙乳胶漆由于色彩丰富、施工简便、装饰效果好、价格适中, 得到建筑界的广泛认可, 发展极为迅速。随着高层建筑外墙乳胶漆的逐渐采用, 人们对外墙乳胶漆的耐久性能及耐用年限更为关心。黄变现象一直不太引起建筑涂料生产厂商的重视, 一般认为, 在一定程度上的颜色色差变化, 并不影响涂饰工程的装饰使用功能。这种看法的依据是: 对于工业制品的色彩管理, 色差( N BS 单位) 达到1 就成为影响产品质量的问题, 而乳胶漆涂膜是按照粗线条分类的, 人工加速老化后, 色差值小于6 0 即为合格( GB/ T 9755- 1995) 。由于认识上的误区导致工作中的掉以轻心, 造成一些外墙乳胶漆工程涂装仅仅数月就出现严重黄变现象, 影响了外墙乳胶漆在高层建筑中的大面积推广应用。笔者通过实验研究发现, 某些助剂和填料也是导致外墙乳胶漆黄变的主要因素。二、实验研究1 原材料基料: 罗门哈斯AC- 261 纯丙乳液颜料: 金红石型钛白粉R930填料: 超细滑石粉, 工业特级, 粒度1250 目增稠剂: 羟乙基纤维素, 国产, 速溶型15 000 s成膜助剂: 丙二醇, 醇酯- 12分散剂: 六偏磷酸钠, Sn5040防霉剂: PT消泡剂: SPA202水: 去离子水2 检测情况将上述原材料配制成白色外墙乳胶漆, 按GB/ T 9755-1995合成树脂乳液外墙涂料标准检测, 符合一等品指标要求( 除人工加速老化) 。对白色漆膜分别进行阳光碳弧灯人工加速老化和高压水银灯紫外光照射试验:( 1) 500 W 直管形高压汞灯, 灯管与箱底平行, 与试件中心距离为500 mm, 工作温度为45 % 2 , 照射时间为250 h。结果: 无裂纹、无剥落、无起泡, 变色0 级, 粉化0 级。( 2) 阳光碳弧灯人工加速老化试验, 参照GB/ T1865- 80( 89) 漆膜老化(人工加速)测定法试验时间250 h。试验结果: 无裂纹、无剥落、无起泡, 变色2 级, 粉化0 级。其中,50 h、100 h、250 h 色差变化E 分别为: 2 0、3 6、5 2。从人工加速老化试验的情况看, 该白色外墙乳胶漆符合GB/ T9755- 1995 标准, 但与高层建筑所需要的超耐久型外墙乳胶漆对漆膜变色要求相比, 还存在着较大的不足。原材料中存在着导致漆膜黄变的潜在因素。为了进一步查清原因, 通过初步的分析, 将该白色外墙乳胶漆分解, 制备成以下三组配方( 详见表1) 。通过这三组配方的结果看, 导致该白色外墙乳胶漆黄变的主要因素为羟乙基纤维素和超细滑石粉。三、结果讨论1 外墙乳胶漆人工加速老化中出现黄变现象, 过去人们一直认为是乳液或颜料引起的, 而忽视了对助剂和填料的重视。羟乙基纤维素是由经净化的纤维素与氢氧化钠先反应,生成碱性的纤维素胶体, 然后再加入环氧乙烷于胶体中制成的。由于其具有通用性强, 施工性好, 对涂膜无不良影响, 良好的展色性, 贮存稳定性好等优点, 广泛地应用于内外墙乳胶漆中。但从本次实验结果中可以看到, 羟乙基纤维素存在着人工加速老化易黄变的问题, 对于用在高层建筑的超耐久型外墙乳胶漆, 建议不用或者少用。滑石粉是水合硅酸镁, 它的化学成分可用3MgO4SiO2H2O 来表示, 属于单斜晶系, 为六方或菱形板状晶体片状结构。用于建筑涂料可增强涂膜强度及耐久性, 是建筑涂料中使用较多的重要填料。从以往的文献资料中, 还没有见到滑石粉导致涂膜黄变的记载。本实验中所采用的超细滑石粉由国家级非金属矿研究单位提供, 主要物化指标均符合工业特级要求。在本次实验中, 是否由于粉体的超细化处理( 1250 目) , 改变了滑石粉晶体的表面性能, 从而导致黄变现象, 还有待于进一步研究, 对于超耐久型外墙乳胶漆, 建议慎用超细粉体。2 国内大多数涂料生产厂商在生产外墙乳胶漆中, 对不同的原材料批次及变更原材料时, 由于不具备人工加速老化设备, 一般都无法鉴别其原材料是否会导致外墙乳胶漆黄变。有些稍具规模的厂商, 至多采用高压水银灯来模拟人工老化。但高压水银灯发出的光谱是不连续的线状光谱, 能量集中在几条特征谱线附近, 主要产生紫外线能量, 与太阳的光谱能量分布差异较大, 加速性好, 模拟性差。其特征为粉化现象正常, 变色现象与天然比较有较大的失真, 因此无法作为判别原材料是否导致外墙乳胶漆黄变的依据( 在本次实验中已充分体现) 。这种涂料质量控制体系, 对开发推广适合于高层建筑的超耐久型外墙乳胶漆产品, 不能说不是一个很大的缺憾。建议涂料生产厂商建立曝晒场, 进行大气老化试验; 同时, 定期送有关研究单位进行人工加速老化试验检测, 通过踏实的质控措施, 使建筑涂料业能跟上建筑业发展的步伐