新型建筑涂料的发展及应用

张 霞

(太原市建设工程质量监督站，山西太原 030009)

0 引言

当今由于环境污染严重，因此选择无污染的建筑涂料成为广大市民迫切的需求。我们熟知的建筑涂料在涂抹后会释放出大量的甲醛气体，当人们吸入大量的甲醛气体后可能会得白血病和很多癌症，因此追求无甲醛、无有害气体的建筑涂料成为社会发展和人民生活水平要求的必需品。

1 新型建筑涂料的发展方向

1.1 向多功能化发展

我们熟知的建筑涂料有防火、防水、防腐等建筑涂料，同样还有防霉、碳化、隔热等建筑涂料，这些都是建筑涂料发展的一个方向，建筑涂料的其他功能还应进行深入的研究，以满足社会的需求。

1.2 提高涂料配制技术

目前，常见的提高建筑涂料的配置技术方法主要是通过选用优质的颜料、助剂、色浆、纳米材料和其他粉料等原材料，以此满足涂料的各种功能的需求。

2 建筑涂料生态化

由于建筑涂料对人体和环境有害，因此必须对其进行生态化研究，开发出一种生态涂料，使对人体和环境的危害减到最小。生态涂料就是具有低污染、高固体含量和抗辐射固化涂料，不仅能够做到节能而且对人身体无害的新型涂料。早在20世纪50年代之前，我国所使用的建筑涂料都是溶剂型建筑涂料，而在50年代后建筑涂料市场开始出现乳胶涂料，乳胶涂料就是在涂料中引用介质水作为溶剂。改革开放以后，我国建筑涂料用溶剂价格上涨，并且我国限制VOC(持久性有机污染物)的排放量，因此建筑涂料中大量的使用水替代溶剂，这种涂料在市场上开始慢慢推广开来，并且得到了一定的发展。

2.1 普通溶剂型建筑涂料的生态化

为了适应当前国家对环境保护的强烈要求，通过改善溶剂型建筑涂料，已经发展出了高固含量溶剂型建筑涂料。高固含量溶剂型建筑涂料的主要特点是:使用传统的建筑涂料生产工艺和方法，通过降低建筑涂料中的有机溶剂含量，增加高固含量，形成一种新的生态建筑涂料。这种建筑涂料是从20世纪80年代美国率先研制并推广到我国的。通常所见的低固含量建筑涂料中的固含量为30%～50%，而高固含量建筑涂料的固含量高达65%～85%，因此高固含量的建筑涂料的固含量满足我国严格控制的VOC限定要求。在选用溶剂时，选择一种不会对环境造成破坏的溶剂进行稀释，如丙酮等。在建筑涂料中加入少量的丙酮可以显著的降低涂料的粘度，很大程度上可以提高建筑涂料的施工性能，并且在建筑涂料中加入丙酮后，由于丙酮的挥发性较好，丙酮是一种易挥发易燃液体，因此在使用时，应控制丙酮使用量，以免发生火灾或爆炸。

2.2 有机溶剂型建筑涂料的生态化

水和其他有机溶剂不同的是水无毒、无味、不燃，在建筑涂料中加入水不仅大幅度的降低了建筑涂料的成本，而且也避免了建筑涂料所带来的环境污染和火灾等事故，也满足我国对VOC含量的要求。因此使用水作为建筑涂料的溶剂在我国大力发展并且得到推广。我国环境标志认证委员会颁布的《水性涂料环境标志产品技术要求》规定，建筑涂料中的易挥发性物质的含量应小于250 g/L;在建筑涂料使用过程中，不得人为的在涂料中添加甲醛和其他甲醛聚合物，并且建筑涂料中这些物质的含量不得高于500 mg/kg;并且在建筑涂料的生产过程中，不得在涂料中添加重金属或重金属的化合物，其中涂料中的重金属含量应低于500 mg/kg(铅等)。

3 粉末型建筑涂料

粉末型建筑涂料在环境要求中属于绝对的VOC排放为零的生态涂料，这种建筑涂料具有独特的特点，但是在应用过程中受到一定限制［1］。粉末型建筑涂料制作工艺复杂，成本高，对施工工艺要求高，配色性差，在不规则物体上涂膜容易涂抹不均匀，因此应改善粉末型建筑涂料的生产工艺和提高施工水平，使这种零污染的建筑涂料得到推广和应用。

4 液体无溶剂型建筑涂料

液体无溶剂型建筑涂料是一种不含有有机溶剂的液体建筑涂料，这种建筑涂料有双液型和能量束固化型两种。并且目前液体无溶剂型建筑涂料的发展趋势是走向单液型，这样这种建筑涂料不仅可以涂抹施工，也可采用普通刷漆和喷漆的工艺施工［2］。

4.1 双液型建筑涂料

双液型建筑涂料的理念是涂料中不含有有机溶剂，这样就可以使建筑涂料中的VOC排放量为零。这种涂料在使用前是以低粘度树脂和硬化剂混合使用，涂抹后产生固化的类型为代表。其中低粘度树脂是指包含羟基的聚酯树脂和丙烯酸酯树脂等，所采用的固化剂为常用的异氰酸酯，储存低粘度树脂和固化剂时，应分开包装和储存，再使用时将两者混合使用，涂抹后达到固化的效果。

4.2 能量束固化型建筑涂料

能量束固化型建筑涂料在一般情况下不掺入有机溶剂，而采用可以替代这种有机溶剂的反应型稀释剂，在固化过程中稀释剂参与化学反应，从而保证建筑涂料的VOC排放量为零。这种涂料中含有很多不饱和基团或者其他反应型基团，在紫外线或灯光直射下发生化学反应生成一层薄膜。但是这类涂料价格相对其他建筑涂料较高，并且所使用的稀释剂在拌合时为有毒物质，皮肤接触到后会发生过敏反应，因此在选择时应慎重。

4.3 单液型无溶剂建筑涂料

单液型无溶剂建筑涂料的原型配方为采用相对分子质量低于700的交联剂，在室温25℃时将粘度低于800 Pa·s的低碳树脂和同粘度的交联剂混合使用即可获得。在选择交联剂时可以选用三聚氰胺树脂和聚异氰酸酯，这两种都是效果较好的交联剂。当使用聚异氰酸酯作为交联剂时，VOC的排放量可降低至8 g/L，但是得到的建筑涂料为双液型建筑涂料;当使用三聚氰胺树脂作为交联剂时，可以得到单液型无溶剂建筑涂料，但是固化后形成的膜不能满足要求，并且固化过程中形成的化学物质为VOC认定的醇类化合物，因此使用三聚氰胺树脂的建筑涂料不能称得上无溶剂建筑涂料。但是在使用过程中可以添加固化剂，以此改善上述不足，不仅可以提高膜的性能，而且可以减少建筑涂料中三聚氰胺的用量，最大程度的降低VOC的排放量。

4.4 水稀释型无溶剂型建筑涂料

如前所述，为了在建筑涂料的配方中使用更多的固化剂，最简单的方法就是在涂料的配合比中加入适量的水。上述体系中的用水量高达20%。通常加入5%～15%的水就能降低粘度40%～60%。因此这种新的配方称为水稀释型无溶剂型涂料。

5 外墙用弹性建筑涂料

弹性建筑涂料就是建筑涂料最后形成的薄膜，不仅具有防水、美观和耐候性能，而且还不易被破坏，具有较好的弹性性能和柔韧性，从而降低了涂料中产生裂缝的可能性，使建筑涂料保持完整性和美观性，使建筑涂料具有弹性的性能的最关键做法是在涂料中加入弹性乳液。

建筑涂料中所使用的弹性乳液必须选择纯丙烯酸酯弹性乳液，因为这种弹性乳液具有阻挡紫外线的功能，适合在室外涂抹。这种弹性乳液中加入一定量的光敏交联体后形成的薄膜经过阳光照射后，可以使薄膜表面具有较好的抗回粘性、耐污性和抗积灰性［4］。

6 结语

新型建筑涂料向功能型、绿色环保型发展。建筑涂料的结构整体性向VOC排放量最少发展。由于室内装修中建筑检修材料给室内带来的污染已经引起了各界的关注，因此发展无毒、无甲醛等建筑涂料刻不容缓。

［1］李聚刚，施恩斌，陈晓龙.疏水性非微珠建筑反射隔热涂料的性能及应用［J］.新型建筑材料，2013(5)：55-84.

［2］严义芳，陈福化，张良军，等.利用废聚苯乙烯泡沫塑料制备无溶剂型乳液的研究［J］.新型建筑材料，2010(12)：88-90.

［3］林宣益.弹性建筑涂料性能评价［J］.中国涂料，2011(11)：31-34.

［4］孙志元，蔡青青，戚 剑，等.我国建筑涂料技术的现状与展望［J］.涂料技术与文摘，2011(6)：32-38.