data-full-width-responsive="true"> 2011 全球涂料年产量为3 540 万t,其中建筑涂料为1 805 4万t,占总产量的51%。我国涂料总产量1 079 5万t,建筑涂料为394 万t,占总产量的35 8%。即使在金融危机时期,我国建筑涂料产量仍保持着较高的增长率。在当今提倡环境友好、低碳经济、节能减排的大环境下,随着人们生活水平的提高,对建筑涂料提出了更高要求,使其逐渐向环保性、高装饰性和功能性的方向发展,开发高质量的建筑涂料已成为当前涂料行业发展的重要课题。1 装饰性许多建筑物使用瓷砖和石材装饰外墙,但这类材料自身质量较重,施工复杂且易脆裂,因此存在诸多不安全因素,而采用高装饰性涂料替代瓷砖和石材等装饰材料不仅可降低成本,更可大大减少建筑物负荷,消除安全隐患。高装饰性建筑涂料使建筑物涂膜观感细腻、手感平滑、质感丰满,其品种主要包括砂壁状涂料、复层涂料、仿花岗岩涂料、水性裂纹涂料、水性多彩涂料等。
它们的应用情况因其装饰效果、涂膜理化性能、适用场合和对环境与人类健康的影响等不同而异。1 1 砂壁状涂料砂壁状涂料又称为真石漆、石头漆等,是以合成树脂乳液和彩砂颗粒为主要原料配制而成的高装饰性建筑涂料,可用于装饰外墙,其涂膜与天然石材相似,饰面风格粗犷、质感强、装饰效果好,使外墙具有优异的质地和漂亮的形状[1]。周长喜等[2]研制出一种粉体外墙真石漆,其基料为可再分散丙烯酸胶粉,加入天然彩砂、灰钙等填料和保水剂、粉末消泡剂和增稠剂等助剂。该涂料易于贮存,方便运输,且涂膜机械性能良好。从安全性和耐久性考虑,仿花岗岩涂料是很好的选择,其不仅具有装饰性,还可用于外墙保温[3]。仿花岗岩涂料是从砂壁状涂料发展起来的一种新型高装饰性涂料,其色彩斑斓、纹理天成,突破了传统,能够直接呈现花岗岩的天然风姿,是最能展现花岗岩特色的新一代装饰涂料。贺佑康等[4]以有机硅乳液、丙烯酸乳液、颜填料及多种相应助剂添加剂等制备成3 种组合物,再与增稠剂复配,得到一种低碳水性花岗岩涂料。该涂料与传统真石漆相比,用量省、施工简单,装饰效果更接近于天然石材,且大面积施工没有色差。我国建筑涂料市场有自身的特点,人们更加注重装饰性,且对砖石风格情有独钟,仿石、仿砖大流行,因此真石漆和仿花岗岩涂料发展势头良好。1 2 复层涂料复层涂料又叫浮雕涂料、立体花纹涂料,由基层封闭涂料、主层涂料和罩面涂料复合组成,其对墙体有良好的保护作用,粘结强度高,耐褪色性、耐久性、耐污染性和耐温性良好,且形状和颜色多样。主层涂料的类型根据基料的不同可分为聚合物水泥类、硅酸盐类、合成树脂乳液类和反应固化型合成树脂乳液类4 种,其中合成树脂乳液因性价比高,得到了广泛应用,主层涂料通常采用喷涂或辊压施工。林水东等[5]以纯丙乳液为基料,加入分散剂、消泡剂等助剂,以滑石粉和重质碳酸钙为颜填料制得一种浮雕漆,其游离甲醛含量远低于国家标准,符合环保要求,且具有浮雕艺术感。1 3 水性裂纹涂料表面裂纹形状出现在许多材料中时是一种缺陷,但裂纹涂料所展现的裂纹却具有装饰效果,可显示出欧洲家具的精致典雅。裂纹涂料体系包括底漆和面漆,一般底漆干燥时间有限,不适合大面积应用。WILDE[6]先将基材上的底漆干燥,然后刷涂一种裂纹媒介并使其干燥,再刷涂不同颜色的面漆达到表面裂纹效果,其中裂纹媒介可使面漆破裂暴露出基本颜色,并显示出良好的装饰效果。以传统方法制得的裂纹涂料耐水性、机械性质和外观等都不甚理想。ZHAO 等[7]制备了一种新型水性裂纹装饰漆,包括一层水性底漆和一层水性面漆。其中底漆由2 种环氧乳液制得,面漆刷涂完成后裂纹图案有3 种分叉结构,包括T型、Y 型和混合型。裂纹图案的不同结构可由面漆厚度、底漆干燥和涂膜形成等条件控制。通过涂膜性能测试发现该涂料改善了传统裂纹涂料的耐水性、机械性能和外观等,适合应用于混凝土墙、玻璃、家具、橱柜等领域。1 4 水包水多彩涂料多彩涂料通过一次喷涂可同时呈现多种色彩的花纹,使各种色彩相互交错,被誉为无缝壁纸。我国从20 世纪80年代末开始引进多彩涂料,并得到快速发展。水包水型多彩涂料具有丰富典雅的装饰效果,被用于模仿天然花岗岩或大理石材,且其环境友好、弹性高、抗裂能力强,是近年来研究的热点。胡群义等[8]用氟碳乳液作为水性多彩涂料的基料,以聚乙二醇、纤维素衍生物、聚醋酸乙烯或其混合物为保护胶,以磷酸盐、硅酸盐、聚丙烯酸钠盐等为分散剂,所制得的涂料避免了制备水性多彩涂料时彩色颜料颗粒二次凝聚的问题,使彩色颜料颗粒稳定可调。未来,装饰性涂料定会受到越来越多的关注,尤其是水性多彩涂料,其环保性符合社会发展的需求。应用是发展的前提,因此水性多彩涂料将会在应用中提高,不断推出新品种并获得更多应用。2 功能性随着高层建筑的大量出现,以及各地对玻璃幕墙、瓷砖等在高层建筑外墙上使用的限制,建筑涂料因其优异的装饰性、耐久性等优良性能而受到关注。提高建筑涂料的装饰性及保护性一直是人们不懈的追求,因此功能性建筑涂料对改变人类生活环境和节约能源有着重要意义,这也促使建筑涂料日益向高装饰性和功能性方面发展。2 1 隔热、保温近些年由于全球变暖等原因,人们总是希望居住的房子可以冬暖夏凉,建筑物及相关设备可以保温,同时降低能耗,减少CO2排放量,这就为隔热保温涂料的发展提供了市场。建筑物保温层主要是为了减少户内外热量的传递,冬季注重保温性能,传热方式主要为热对流和热传递,需开发使用保温涂料; 夏季注重隔热功能,传热方式主要是辐射传热和热传导,需使用隔热涂料。2 1 1 隔热隔热涂料包括阻隔型、反射型和辐射型。红外反射隔热涂料以合成树脂乳液为基料,并加入颜料( 主要是红外反射颜料) 制成,可用水分散,经合适的涂装工艺达到隔热功效,其反射太阳能使建筑物隔热,一般颜料和基料的折射系数的差值越大,涂层对太阳光的反射就越强。一些测试表明,反射隔热涂料夏天能有效降低外墙温度[9 - 10]。ZHAO 等[11]制备了一种深色的反射保温外墙涂料,发现涂料中含金红石型TiO2时反射性能较好,当涂料中含红色氧化铁3 27%,黑色氧化铁0 036%,铬黄0 24%时,涂层呈棕色,反射率达80 22%,涂料性能稳定,反射隔热效果好。目前国内生产和使用最广泛的是阻隔型隔热涂料,其绝热机理是阻止热传导,制备这种涂料的关键是选择导热系数低的隔热材料。殷武等[12]选用合适的中空玻璃微珠、纳米浆料,以氟硅改性的丙烯酸乳液为基料,制备出耐久性好、热反射率高、导热系数低的新型保温隔热涂料,用于外墙可提高保温体系寿命,增强节能效果。反射型和阻隔型隔热涂料只能减缓而不能阻挡热量的传递,辐射型隔热涂料能以热发射的形式辐射掉吸收的热量,为涂层降温,因此辐射型隔热涂料的研制具有显著优势。在光波长8 ~ 13 5 m 域内,地面上的红外辐射可以直接辐射到外层空间,如果在此波段涂料的发射率尽可能高,热量可高效发射到大气外层,达到隔热目的。研究这类涂料的关键是制备具有高发射率的涂料组分,李建涛等[13]制备了发射率高的红外辐射粉末,并以其为功能填料,以氟碳乳液为基料,添加其
他辅助材料,制备出表面性能优异、红外发射效率高的功能性外墙涂料。隔热效果良好的涂料通常需要将2 种或2 种以上隔热机理用于同一配方中,各种隔热涂料都有各自的优点,可将其复配以达到优势互补,得到隔热效果更好的隔热保温涂料。陈中华等[14]以水性硅丙树脂为成膜物,加入导热系数低、红外光反射能力强的空心玻璃微珠和价廉、红外反射性能良好的绢云
母,研制出一种新型复合型建筑隔热涂料,其隔热性、耐候性、耐刷洗性、耐水耐碱性等与普通国产市售隔热涂料相比均有较大提高。