水性多彩涂料的应用与问题分析

0 前 言多彩花纹饰面涂料(以下简称多彩涂料)是指用一次涂装能得到彩色花纹的涂料。根据其构成原理，多彩涂料主要分成4种类型:O/W(水包油型)、W/O(油包水型)、O/O(油包油型)、W/W(水包水型)。20世纪80年代末，水包油多彩内墙涂料技术(该技术为当时最常用的一种)由日本引进我国，之后国内相关技术也相继研发成功，它的出现曾经是建筑涂料领域的一次革命性突破。多彩涂料通过一次性喷涂，可同时呈现多种色彩的花纹，很多颜色颗粒相互交错，被誉为无缝壁纸，在内墙装修领域特别是高档内墙装修中得到广泛应用，当时具有其适用性及生命力，在全国曾出现过多彩现象。但随着人们生活水准的提高，对环境及自身身体健康的要求及关注不断增加，加上国家提倡环境友好、低污染、可持续发展的产业政策，特别是在2001年《室内装饰装修材料 内墙涂料有害物质限量》GB 18582-2001强制性标准的出台，使内墙多彩涂料因不符合国家绿色产品的产业政策在使用上受到限制，后来被建设部列入淘汰的室内装饰材料品种。近几年，随着涂料技术的不断发展和新兴建筑节能市场的不断扩大，建筑涂料的应用日益普及和推广，其中水性环保涂料占绝对优势。但这些涂料大多以普通乳胶漆、弹性乳胶漆、质感涂料等一次施工只能成单一色彩的涂层为主，对于公共建筑和高档居住建筑，外立面要求石材效果的，普通涂料又很难实现。采用真石漆多次喷涂实现花岗岩效果，颜色色相越多，施工技术难度越大，施工质量较难控制。因此，能一次喷涂形成多种色相相互交错的水性多彩涂料技术(W/W水包水型)得到行业的重视，成为近几年建筑涂料行业的热点。结合富思特制漆(北京)有限公司在水性多彩涂料多年的研发应用经验，现就水性多彩涂料的技术特征、产品优势、应用领域、施工工艺以及存在的问题等作如下分析。1 水性多彩涂料的组成与技术特征多彩涂料不同于传统建筑涂料，如丙烯酸涂料、苯丙涂料等，这些涂料都是单相、单色的均一性的涂料产品。按日本工业标准JISK5667所规定的多彩涂料定义为用一次涂装能得到彩色花纹的涂料，即是由互不混溶的两相组成。其中的一相为分散相;另一相为连续相(分散介质)。分散相中含有两种以上大小不等的着色粒子，在含有稳定剂的分散介质中均匀地悬浮着，处于稳定状态。施工时，通过专用喷枪一次喷涂各色粒子即可形成相互交错但又保持各自颜色独立的多种颜色效果，类似天然花岗石。与水包油(O/W)多彩涂料不同的是，水性多彩涂料的组成中分散相和分散介质两部分均为水性体系，对环境影响小，更加环保。其中分散相中主要有成膜物质、成膜助剂、颜填料、防霉剂、增稠剂、水溶性胶体等;连续相是含有丙烯酸乳液、增稠剂、防腐剂等多种助剂的清漆。分散相中作为亲水性胶体可以使用聚乙烯醇、膨润土、纤维素类衍生物，天然树脂胶及合成高分子聚合物。凝胶剂多为无机盐、硼酸盐等。水性多彩涂料的研制成功是对传统建筑涂料领域的一次重大突破。其技术的独特性在于:(1)采用水包水技术，通过控制不同组分的反应凝胶程度达到体系相对平衡，配方设计不同于一般建筑涂料的理论。(2)产品中既存在均一的乳液分散相也同时存在不同颜色的胶凝颗粒色相，产品中的多种颜色胶凝颗粒通过专用喷涂工具一次性喷涂，可形成类似于天然花岗石的不同颜色颗粒交错分布的效果。(3)在生产工艺上，采用有别于传统水性建筑涂料分散、研磨、调漆的基本工艺，生产时需要制备胶体、胶体调色造粒、最后进行乳液相混合分散等步骤制备产品。(4)该产品完全实现水性化，相对于传统的水包油或油包水的多彩涂料技术具有更好的环保性和无公害性。2 水性多彩涂料的产品优势21 相比传统真石漆(岩片真石漆)的优势单位施工面积水性多彩涂料用量少，真石漆施工一般4～6 kg/m2，而水性多彩涂料只需03～05 kg/m2，更加节约材料符合国家节能、节水、节地、节材的四节 要求。颜色的稳定性优于真石漆。水性多彩的多种颜色均可以靠工业化生产的颜料制备的色浆来实现，而真石漆的颜色完全依赖于天然彩砂的颜色。不同区域的天然彩砂、甚至同一个矿源不同的深度开采加工的彩砂都存在颜色差异。对于较大工程，真石漆需求量较大时，往往因时间的延续导致彩砂不同批次之间颜色差异较大，给企业生产经营带来一定的被动局面。水性多彩涂料比真石漆更容易施工。根据所仿效的天然花岗岩不同，水性多彩中一般都包括5～10种单色颗粒，喷涂施工时一次成型，多种色相相互交错呈逼真的花岗岩效果，而真石漆仿花岗岩做法一般超过3种以上单色分别多次喷涂施工难度较大，很难实现最终效果。22 相比天然花岗石的优势221 自重轻，更加安全水性多彩涂料单位平米重量不超过1 kg，而天然花岗石一般数十千克甚至上百千克。因此采用水性多彩涂料仿花岗石装饰可以大大降低对建筑主体的承重压力。尤其是随着我国建筑节能的不断发展，居住建筑和公共建筑外墙必须做外墙外保温以降低建筑能耗。采用外保温的建筑外墙再进行石材装饰施工难度加大，而采用水性多彩涂料仿花岗石效果的外墙装饰可以不受外保温方式的限制，施工简易可行，广泛适用于多种外墙外保温墙体。222 更加环保节能天然石材的开矿、加工、运输、安装过程都将耗费大量的自然资源、人力资源，也造成对环境的破坏。水性多彩涂料属于新型功能性建筑涂料，其环保、无毒、易施工，可以充分实现天然花岗石装饰效果，更加节能环保。223 创意和适应性强设计与施工不受任何限制，可根据设计师的意图改变花岗石的形状。也可根据建筑本身的设计、灵地体现建筑物的线条与层次感。可适应任何不规则建筑墙面，可装饰任何弯曲、细边等部分，容易实现建筑造型设计。224 易于控制批次色差，便于后期翻新修补可大面积施工应用，比天然花岗岩更加容易控制批次之间的色差，后期翻新修补方便。225 综合造价更低综合造价不足天然花岗石综合造价的1/3，更利于推广使用。226 施工周期短施工周期短，需使用专业喷枪，一次成型，可大大节省施工时间，缩短工期。3 水性多彩涂料的装饰效果与应用领域31 水性多彩涂料(花岗石涂料)装饰效果与石材对比(见图1)