乳膠涂料組成

　　我國(guó)對(duì)外墻乳膠涂料質(zhì)量評(píng)定在我國(guó)，對(duì)外墻乳膠涂料質(zhì)量評(píng)定主要是按GB/T9755-2001《合成樹脂乳液外墻涂料》標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行的。當(dāng)然，測(cè)試的性能指標(biāo)不等于實(shí)際使用結(jié)果，但標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)試性能指標(biāo)能否反映實(shí)際使用結(jié)果是很重要的。就最低要求來(lái)說(shuō)，二者趨向要一致，最好是二者之間相關(guān)性要好?！　　　?.1耐沾污性一方面，我國(guó)環(huán)境污染比較嚴(yán)重，空氣中可吸入顆粒物（PM10）比較高。另一方面，我國(guó)沒(méi)有屋檐的建筑物又比較多，以致墻面就成了導(dǎo)流雨水的渠道。造成部分涂裝并非因涂膜降解破壞而失去使用價(jià)值，而是因?yàn)閲?yán)重污染而失去使用價(jià)值。因此在發(fā)達(dá)國(guó)家不是問(wèn)題的外墻面污染在我國(guó)就是一個(gè)突出的問(wèn)題。外墻建筑涂料的耐沾污性就成為我國(guó)對(duì)涂料的基本要求。以粉煤灰為污染源，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的耐沾污性，與自然曝曬以及實(shí)際使用結(jié)果之間的相關(guān)性未見(jiàn)有文章報(bào)道。我們?cè)谏虾S內(nèi)90°朝南幾年自然曝曬結(jié)果和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，在玻璃化溫度對(duì)耐沾污性影響方面，以粉煤灰測(cè)定的耐沾污性與自然曝曬、實(shí)際使用結(jié)果之間有一定的相關(guān)性。在PVC對(duì)耐沾污性影響方面，以粉煤灰測(cè)定的耐沾污性和自然曝曬、實(shí)際使用結(jié)果之間恰好相反。如對(duì)于低PVC建筑外墻乳膠涂料，以粉煤灰測(cè)定的耐沾污性是差的，甚至是不合格的，但自然曝曬及實(shí)際使用結(jié)果卻是好的。所以以粉煤灰測(cè)定的耐沾污性有時(shí)會(huì)把人引向錯(cuò)誤的方向。　　　　1.2耐人工氣候老化性資料和經(jīng)驗(yàn)都表明，GB/T9755-2001中的耐人工氣候老化性與實(shí)際使用耐久性相關(guān)性不好。更何況我國(guó)各質(zhì)檢站的人工老化儀器、操作條件等相差甚大。因人工老化儀器和操作條件等波動(dòng)而造成測(cè)試結(jié)果的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)而造成測(cè)試結(jié)果的變化屢見(jiàn)不鮮。因此，僅以人工老化判定外墻涂料耐久性不夠科學(xué)。這往往是因?yàn)槿斯だ匣渲写嬖诖髿庵袥](méi)有的紫外線、噴淋水沒(méi)有達(dá)到實(shí)驗(yàn)室二級(jí)水的要求等?！　　　?.3耐水性和耐堿性根據(jù)GB/T9755-2001國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，耐水性和耐堿性按GB/T1733和GB/T9265進(jìn)行測(cè)試。絲光、半光和有光外墻乳膠涂料，甚至彈性建筑乳膠涂料，也就是低PVC的乳膠涂料，往往會(huì)出現(xiàn)測(cè)試結(jié)果不合格的現(xiàn)象。而實(shí)際使用中，在完全成膜后，不存在該類問(wèn)題。分析出現(xiàn)此矛盾結(jié)果的原因如下：其一，就是GB/T9755-2001規(guī)定試板的養(yǎng)護(hù)期是7d，其實(shí)乳膠涂料要完全成膜需4周甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。7d時(shí)，絲光、半光和有光乳膠涂料以及彈性乳膠涂料只是部分成膜，其性能還不足以抵抗乳化劑等親水組分因吸水而產(chǎn)生的應(yīng)力，因此在測(cè)試中常出現(xiàn)耐水性問(wèn)題。其二，測(cè)試條件與實(shí)際情況不符。實(shí)際使用時(shí)，涂膜不是浸泡在水中，而只是受到雨淋。其三，這是因?yàn)榻z光、半光和有光乳膠涂料以及彈性乳膠涂料，PVC較低，乳液含量較高，因此乳化劑含量也較高所致。在乳膠涂料中，乳化劑作為穩(wěn)定劑而吸附在乳膠粒表面。在乳膠涂料成膜過(guò)程中或成膜后，乳化劑作為中間相而處在乳膠粒的界面上，或遷移至基層界面處，或由于乳液聚合物分子的互相擴(kuò)散而夾雜在乳膠膜中。這些親水性的乳化劑就是造成涂膜對(duì)水敏感和影響附著力的主要原因。其四，由于絲光、半光和有光乳膠涂料以及彈性乳膠涂料，PVC較低，因此涂膜較致密，孔隙率較低。水一旦進(jìn)入涂膜，蒸發(fā)時(shí)不易找到足夠多的通路離開，所以易產(chǎn)生鼓泡。另外，對(duì)于絲光、半光和有光乳膠涂料以及彈性乳膠涂料，耐堿性測(cè)定結(jié)果不合格，往往實(shí)質(zhì)也是反映耐水性問(wèn)題。因?yàn)槟蛪A性試驗(yàn)時(shí)，是將試板浸泡在Ca(OH)2的飽和溶液中。往往不是堿使其鼓泡，而是水使其鼓泡?！　　　?.4保色性等建筑涂料的耐久性取決于最薄弱的組分。例如彩色外墻乳膠涂料，從分子量的角度看，乳液聚合物分子量高，約在105～107，而有機(jī)顏料分子量低，約在102～103。有機(jī)顏料分子量比乳液聚合物分子量低得多，約低(2～5)個(gè)數(shù)量級(jí)，當(dāng)然，它們的組成和結(jié)構(gòu)也是不同的。因此，用有機(jī)顏料配制彩色外墻乳膠涂料時(shí)，往往首先是有機(jī)顏料降解褪色而失去裝飾效果。當(dāng)然，這是一個(gè)重要指標(biāo)，但GB/T9755-2001對(duì)彩色乳膠涂料的保色性還沒(méi)有規(guī)定。下面是發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)外墻乳膠涂料質(zhì)量的評(píng)定及其與實(shí)際使用性能之間的相關(guān)性。2美國(guó)對(duì)外墻乳膠涂料質(zhì)量評(píng)定美國(guó)沒(méi)有乳膠涂料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，而只有測(cè)試導(dǎo)則。如美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)ASTMD5324-03《水性建筑涂料測(cè)試導(dǎo)則》，它包括了內(nèi)墻建筑乳膠涂料、外墻建筑乳膠涂料和水性地板涂料。導(dǎo)則除取樣外，分為6個(gè)方面，其中所列項(xiàng)目很多。美國(guó)人非常務(wù)實(shí)，對(duì)于外用涂料，重視自然曝曬的結(jié)果，許多指標(biāo)都是曝曬后測(cè)得的，如粉化、開裂和褪色等，甚至包括耐沾污性。這就提高了測(cè)試結(jié)果和使用性能之間的相關(guān)性。盡管美國(guó)在制造人工老化儀器方面是世界上最強(qiáng)的，人工老化標(biāo)準(zhǔn)又最全，但測(cè)試導(dǎo)則中沒(méi)有人工老化項(xiàng)目。美國(guó)的耐沾污性是按ASTMD3719-00《涂層耐沾污性定量測(cè)試法》測(cè)定的。將試板與水平成45°角朝南曝曬61d，在CIE1976L*a*b*均勻顏色空間測(cè)定暴露前后的明度反射系數(shù)L*，并以下式計(jì)算耐沾污性。Dc=（L*B/L*A）×100式中：Dc——耐沾污性；L*B——暴露后涂層反射系數(shù)平均值；L*A——暴露前涂層反射系數(shù)反射值。表1ASTMD5324-03水性建筑涂料測(cè)試導(dǎo)則目前，世界上發(fā)表的大多數(shù)論文中耐沾污性都是按該方法測(cè)定的。此方法的問(wèn)題是暴露環(huán)境一致性難以確定，試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)。另外，根據(jù)我們的試驗(yàn)結(jié)果，與實(shí)際耐沾污性相關(guān)性也不好，因?yàn)閷?shí)際墻面基本是與水平成90°角，而與水平成45°角試板積灰較嚴(yán)重。3歐盟對(duì)外墻乳膠涂料質(zhì)量評(píng)定德國(guó)和歐洲也沒(méi)有乳膠涂料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，只有分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要目的是協(xié)調(diào)涂料重要性能的評(píng)價(jià)，統(tǒng)一試驗(yàn)方法和分類，而不是質(zhì)量?jī)?yōu)劣的排列。歐洲標(biāo)EN1062-1：2002《色漆和清漆抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)分類》（待批稿），不僅適合于外墻建筑乳膠涂料，而且適用于所有用于抹灰層和混凝土基面上的外用涂料和涂料系統(tǒng)。它根據(jù)涂料的光澤、干膜厚度、細(xì)度（最大粒徑）、透水汽性、吸水性、遮蓋裂縫能力和透二氧化碳性（即防混凝土碳化性），共7個(gè)物化性能，將外用涂料和涂料系統(tǒng)分類分級(jí)，以便于用戶選用，如表2所示。對(duì)于普通外墻乳膠涂料，根據(jù)德國(guó)Kuenzel教授的外墻護(hù)理論，非常重視拒水透氣性，即透水汽性和吸水性。據(jù)報(bào)道，測(cè)試結(jié)果和使用性能之間的相關(guān)性也不是很好。4日本對(duì)外墻乳膠涂料質(zhì)量評(píng)定日本與我國(guó)相似，也有外墻乳膠涂料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其要求如表3所示。因?yàn)槲覈?guó)GB/T9755幾版標(biāo)準(zhǔn)都是參照J(rèn)ISK5663制訂的，所以二者是差不多的。不過(guò)JISK5663-1995就已借鑒美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，增加了曝曬12個(gè)月的項(xiàng)目，這一點(diǎn)是我們沒(méi)有的，從而提高了日本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果和使用性能之間的相關(guān)性。此外，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了5℃干燥時(shí)間。該標(biāo)準(zhǔn)目前最新版本為2002年版。JISK5663-2002的指標(biāo)與JISK5663-1995一樣，但測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)全部改為JISK5600-1999和JISK5601-1999。如耐人工老化試驗(yàn)由原來(lái)的炭弧燈改為氙弧燈。5對(duì)我國(guó)外墻乳膠涂料質(zhì)量評(píng)定的建議5.1耐沾污性耐沾污性測(cè)試結(jié)果能否反映建筑涂料涂膜實(shí)際耐表3日本JISK5663-2002合成樹脂乳液涂料（僅列出外墻部分）沾污性是最關(guān)鍵的?！　　　≈挥性谀芊从硨?shí)際使用耐沾污性的前提下，再求試驗(yàn)方法的簡(jiǎn)便性和重現(xiàn)性才有意義。一個(gè)測(cè)試結(jié)果與建筑涂料涂膜實(shí)際耐沾污性相關(guān)性好的測(cè)試方法，才能促進(jìn)我國(guó)建筑涂料的生產(chǎn)、科學(xué)研究和開發(fā)向著提高建筑涂膜耐沾污性的正確方向前進(jìn)。5.2耐人工老化性應(yīng)把人工老化和自然曝曬以及實(shí)際使用結(jié)果結(jié)合起來(lái)，并以自然曝曬和實(shí)際使用結(jié)果為主。5.3耐水性和耐堿性為了解決絲光、半光和有光乳膠涂料以及彈性乳膠涂料實(shí)際使用時(shí)耐水性和耐堿性是好的，但針對(duì)檢測(cè)時(shí)耐水性和耐堿性不合格這一矛盾，建議將絲光、半光和有光乳膠涂料以及彈性乳膠涂料的試板養(yǎng)護(hù)期至少延長(zhǎng)至14d。這樣做雖不能完全解決上述矛盾，但至少能緩解矛盾。日本JISK5660-2002《合成樹脂乳液有光涂料》規(guī)定對(duì)耐水性和耐堿性的試板養(yǎng)護(hù)期就是14d，而JISK5663-2002《合成樹脂乳液涂料》規(guī)定對(duì)耐水性和耐堿性的試板養(yǎng)護(hù)期僅5d。美國(guó)和歐盟對(duì)乳膠涂料沒(méi)有耐水性和耐堿性檢測(cè)項(xiàng)目。5.4保色性色彩豐富是乳膠涂料的最大優(yōu)點(diǎn)之一。乳膠涂料的裝飾性能主要通過(guò)色彩、質(zhì)感和光澤來(lái)體現(xiàn)。因此，保色性是外墻乳膠涂料的重要性能。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)選擇保色性好的色漿，嚴(yán)格控制色漿用量和基礎(chǔ)漆的質(zhì)量，保證外墻乳膠涂料的保色性。保色性可以通過(guò)自然曝曬等確定。5.5實(shí)際工程也有用戶要看實(shí)際工程，如涂裝后若干年的工程。這也是既簡(jiǎn)便又有效的方法。6結(jié)語(yǔ)總之，GB/T9755-2001雖然有些指標(biāo)測(cè)試結(jié)果和實(shí)際使用性能之間的相關(guān)性不那么好，但它對(duì)于規(guī)范我國(guó)外墻乳膠涂料的質(zhì)量還是起了重要作用，并將繼續(xù)起作用?！　　　?biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能指標(biāo)雖不等于實(shí)際使用結(jié)果，但要基本反映實(shí)際使用結(jié)果，二者之間盡量要具有較好的相關(guān)性，決不能南轅北轍。不能反映實(shí)際使用結(jié)果的性能應(yīng)該改進(jìn)，或者廢棄，以不斷提高測(cè)試結(jié)果和使用性能之間的相關(guān)性。