高性能外墻涂料開發進展與思路
摘 要:本文主要介紹了高性能外墻涂料的國內外研究開發狀況及一些重要品種的特點,分析了高性能外墻涂料的發展前景與市場需求,探討了我國發展高性能外墻涂料的基本思想。
關鍵詞:高性能外墻涂料;研究開發;發展前景;發展方向
高性能外墻涂料具有較強的強度、彈性和附著力,以及十分突出的耐候性、耐沾污性、耐水性、耐酸堿性,好的透氣性和高光澤性。為此,湖南省依據本省所處的環境氣候條件,把大力發展高性能外墻涂料作為自己工作的重點,高性能的外墻涂料在我國將獲得大力開發和推廣應用。本文就目前使用的高性能外墻涂料品種的基本情況及高性能外墻涂料的發展趨勢及前景等作一些探討。
1. 國內外研究開發現狀
建筑外墻涂料已成為國外外墻裝飾的主流。據報導,1990年美國、德國、瑞士等建筑物外墻用外墻涂料裝飾達80%。目前,國外外墻涂料的研究開發及應用基本上以中高檔品種為主,品種多,其發展方向表現為低VOC、零VOC、功能復合化和高性能、高檔次方向發展。
我國外墻涂料的應用剛起步,外墻涂料僅占建筑外墻用材的5%~10%左右,且低檔次品種所占比重較大。丙烯酸外墻涂料的中高檔品種應用發展很快。高性能的溶劑型聚氨酯外墻涂料、有機硅改性外墻涂料、溶劑型丙烯酸外墻涂料也獲得了較快的發展與應用。但水性聚氨酯外墻涂料、水性有機硅改性丙烯酸外墻涂料、含氟外墻涂料有待進一步加強研究開發與應用。
2. 重要的高性能外墻涂料品種
2.1.丙烯酸乳膠漆
由于丙烯酸乳膠漆性能優異,耐候性、耐水性好,裝飾性好,已開始逐漸地為我國用戶所接受,是一種已開始廣泛應用的新型外墻涂料。在丙烯酸外墻乳膠漆獲得大力開發的同時,其市場競爭也日趨激烈,運用交聯聚合物技術、無皂聚合技術、核一殼型聚合技術,運用環氧樹脂、聚氨酯、有機硅及有機氟樹脂等對材料進行改性及復合材料技術等,研究開發低成本高性能的丙烯酸外墻乳膠漆是丙烯酸乳膠漆發展的方向,也是市場競爭立于不敗之地的重要手段<3>。
2.2.溶劑型丙烯酸酯外墻涂料
溶劑型丙烯酸酯外墻涂料是以該熱塑性丙烯酸酯合成樹脂為主要成膜物質,加入溶劑、顏料、填料、助劑等,經研磨而制成的一種溶劑揮發型涂料。該涂料耐候性良好,對墻面有較好的滲透作用,結合牢固度好;可以按用戶要求配制成各種顏色。它是建筑外墻裝飾用的優秀品種之一,裝飾效果很好,使用壽命可在十年以上。目前,以提高溶劑型丙烯酸外墻涂料性能和降低其對環境的污染為目的,而研制的超耐候性溶劑型丙烯酸外墻涂料也獲得了開發成功,該涂料具有優異的綜合性能,特別適用于多層、高層住宅、高級公共建筑外墻面裝飾。
2.3.水性環氧樹脂外墻涂料
水性環氧樹脂外墻涂料是以環氧樹脂配以乳化劑、增稠劑、水等通過高效分散獲得的穩定性好的環氧乳液,加入顏料、填料配成一種厚質涂料(A組分),施工時需配以固化劑(B組分),混合均勻。它具有粘結強度高,光澤性好,耐老化性、耐久性好等,使用壽命達十六年以上。是我國應大力研究開發的重要外墻涂料品種。
2.4.溶劑型丙烯酸-聚氨酯外墻涂料
該涂料是以溶劑型的脂肪族聚氨酯和丙烯酸樹脂為主要組分配制的雙組分涂料體系。具有優異的耐候性和耐沾污性及高裝飾性,粘結強度高,涂膜硬度、韌性等力學性能好,用于高層建筑,使用壽命可達十五~二十年,是我國已開始使用的高性能外墻涂料重要品種之一。
2.5.水性聚氨酯涂料
水性聚氨酯涂料具有優良的光澤和耐水、耐候性及力學性能,目前在發達已開始廣泛應用作為高檔的建筑涂料,各國有關水性聚氨酯的研制開發非?;钴S,國外近十年有關水性聚氨酯涂料研制開發,特別是交聯型聚氨酯水分散體、封閉型聚氨酯水分散體、聚氨酯改性丙烯酸樹酯水性體系等,已取得了許多重大突破。作者也進行了聚氨酯改性丙烯酯樹脂研究,聚氨酯改性丙烯酸樹脂可以得到綜合性能優異的低成本新型復合體系<4>。
2.6.丙烯酸硅樹脂涂料
日本鐘淵化學工業公司采用硅酮為交聯劑對丙烯酸進行改性,開發了一種商品名為“セハしチケ”的涂料,該涂料的耐候性可與含氟樹脂涂料相媲美,耐沾污性、耐水性、耐凍融循環性等性能亦十分突出,而成本只有含氟樹脂涂料的1/3,是很有發展前景的超耐候性、耐污染性的高性能外墻涂料品種之一。環保型的丙烯酸硅樹脂涂料也獲得了開發。我國上海建筑科學研究院等也進行了溶劑型丙烯酸硅樹脂及涂料的研究開發,其產品性能用于外墻裝飾,而久性可達十五年以上。水性化丙烯酸硅樹脂涂料的研究開發正在進行,并被認為是未來超耐候性外墻涂料比較有希望的品種之一。
2.7.耐候性氟樹酯涂料
美國先研制開發了氟樹脂涂料,用偏氟乙烯樹脂開發了KYNAR―500涂料,用于建筑方面取得了良好的效果,它具有優良的耐候性,耐水性、耐污染性、耐化學性,尤其用于建筑物的外部裝飾有其它涂料無法相比的優點。
80年代后,日本的旭硝子(株)研制開發了“ルシフニソ”常溫固化氟樹脂涂料,經改進后,其LNMIFLON系列產品已開始投入市場,廣泛應用于高層建筑外墻的復層裝飾等。隨著高分子合成技術的發展及環保的需要,目前水性含氟常溫固化涂料的研究開發正在取得突破。
2.8.有機―無機復合型外墻涂料
目前,以硅溶膠和丙烯酸酯乳液為主要成膜物質,而配制的有機―無機復合型外墻涂料,涂膜具有優良的耐候性、阻燃性、耐熱性、耐污染性、耐化學性、高裝飾性,同時,該涂料粘結強度高,資源豐富,價格適中,不污染環境,在我國被譽為第三代外墻涂料,將具有很好的發展前景。
3. 市場需求與發展前景分析
隨著城市現代高層建筑的興起,國外高性能的外墻涂料的需求將越來越大。目前,日本高層建筑一般都使和超耐候性涂料作為外墻裝飾,這種高性能的外墻涂料有著巨大的市場需求。外墻涂料高性能化已成為其發展的重要方向。
面對我國人多地少,加多經濟實力的顯著增強,現代高層建筑將會得到快速發展,必須使得我國高性能外墻涂料,特別是超耐候性外墻涂料的市場需求巨大。同時,高性能外墻涂料能夠具有十分突出的耐候性、耐沾污性、高光澤性,能夠解決目前我國外墻涂料裝飾所面臨著的一些問題。高性能外墻涂料能夠實現我國傳統習慣所追求的經濟耐用??拐次坌酝怀隹梢詽M足因為環境污染等對外墻涂料提出的更高要求,高耐水性及耐化學性的外墻涂料能夠抵抗日益嚴重的酸雨侵蝕,高耐水性及優異的力學性能等,能夠適應于我國南方諸多地區多雨潮濕氣候,以及熱天很熱、冷天很冷,氣候溫差變化較大的地區外墻裝飾。高性能外墻涂料的研究開發,必將大大拓展我國外墻涂料應用的空間。因此,高性能外墻涂料在我國的發展前景十分誘人。
4.結 語
我國高性能外墻涂料的研究開發與推廣應用,應既要符合我國的客觀實際,又要把握高性能外墻涂料發展的基本要求和總的趨勢,具有明確的努力方向。依據我國實際的環境氣候條件及人們的消費習慣,提高外墻涂料的耐候性、耐沾污性、保色性、耐化學性、耐水性等,是我國高性能外墻涂料推廣應用的重要突破口。另一方面,采用先進的合成技術與涂料制備技術,先進的涂料施工技術,是高性能外墻涂料的研制開發與推廣應用的重要措施,同樣應當引起人們足夠的重視<5,6>。為節省資源及保護環境,高性能外墻涂料的低VOC化或零VOC發展,已成為國內外建筑涂料發展的總趨勢,高性能外墻涂料水性化將成為我國外墻涂料努力的又一個重要方向。
參 考 文 獻
1. 趙金榜。涂料,1988,(1): 41~46
2. 趙金榜。涂料,1998,(2): 39~44
3. 傅世昭。涂料工業,1998,(4): 38~40
4. 張貽鑫。新型建筑材料,1998,(1): 17~20
5. 汪 維?;瘜W建材,1998,(3): 3~4
6. 趙全生。涂料,1998,(3): 23~28










































