寒区绿色水性多彩建筑涂料的研究
绿色涂料类型分析
绿色涂料类型分析活性溶剂涂料这一类的绿色建筑涂料又被称为无溶剂涂料，就是指溶剂最终会变成涂膜组分，并且在固化的过程中，不会向外界空气中排放VoC的一种涂料。
这种类型的涂料对于解决涂料挥发VOC问题有着极为显著的作用。
这种涂料又可以细分为粉末及光固化两种类型，诸如聚胭涂料、环氧树脂涂料等都属于这一类。
该类型绿色建筑涂料具备如下的特点：第一，化学药品的抵抗性较强。
目前市面上的无溶剂涂料都是双组分的，并且因为双组分之间的配比可以发生变化，可以适应绝大多数的化学药品的特殊需求。
第二，物理性优异。
由于涂料自身不包含溶剂，自然不会因为溶剂的残留而影响其物理性质。
第三，操作简单方便。
活性溶剂涂料因为其反应速率较快的原因，使得涂膜之后可以在几秒之内迅速固化可以在短时间之内进行反复的喷涂工作，以此来达到涂膜厚度数值较高的需求。
水性涂料水性涂料就是将涂料中原本具有毒性的有机物使用无毒的水来代替，这种类型的涂料不但在降低施工成本及火灾发生几率上有着显著作用，同时将涂料挥发的Ve)C量降至最低，有助于大气环境的保护。
在中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》中，对于水性涂料的有机物挥发量、生产中的人为添加的重金属总含量等等方面做出了明确的规定。
在水性涂料中，品种最多的就是水分散性涂料，主要原因就是因为水分散性涂料在储存稳定性、整体性能、可操作性上有着显著优势。
目前，使用范围的最广的水性涂料是无机富锌底漆，这种涂料本身的基料就是硅酸乙酯，水作为其溶剂，具有十分良好的自由固化性，并且Ve)C值一般小于15%,极大的增强了环保价值。
但是，部分的水性涂料中依旧会含有的少量的有机溶剂，主要是用作助溶，并且其含量较少。
高固溶剂含量涂料这种类型的绿色建筑涂料主要是为了进一步适应环境保护要求越发严格的情形，将普通的溶剂型涂料作为基础发展而来的。
这种类型的涂料可以在完全利用原本的涂料生产方法及工艺的前提下，将其中的有机溶剂含量逐步降低，将固体组分显著提升。
建筑装饰水性多彩漆施工技术应用研究
建筑装饰水性多彩漆施工技术应用研究摘要：随着绿化环保理念的深入，现阶段的建筑装饰施工过程中越来越提倡使用一种新型、绿色及环保的纯水性建筑材料，即水性多彩漆，能够达到耐气候、耐脏，在外观上与花岗岩效果较为相似。
水性多彩漆一般应用在建筑外墙的装饰过程中，能达到保温节能的效果，还能充分发挥装饰面层体系的节能效果。
且相对于其他类型的漆来说具有造价低、施工便利等特点，现阶段已经广泛的应用在实际的建筑装饰外墙及旧墙翻新的改造施工过程中去，最大程度上提高环保的特点。
为了分析建筑装饰水性多彩漆施工技术的应用，笔者针对水性多彩漆的相关介绍及作用进行了分析。
关键词：建筑装饰；水性多彩漆；施工技术水性多彩漆主要是在20世纪50年代开始出现的，日本在60年代的多彩涂料更为健全及完善，主要选择聚苯乙烯树脂、聚酰亚胺等进行类型。
在70年代的日本开发出了不含溶剂的水性多彩漆，且随着研究的深入，发现水性多彩漆的制作工艺及原材料等呈现出了多元化的变化，转变了以往的建筑装饰施工过程中传统材料给环境及施工人员带来的影响。
1.水性多彩漆的相关介绍及作用分析外墙仿石漆从最开始的水刷石逐渐过渡到真石漆、仿花岗岩石漆，最后到水包水多彩仿石涂料。
当前，水性多彩漆在建筑外墙的装饰施工过程中越来越常用，且施工技术越来越常见。
相对于传统的仿石涂料来说，水性多彩漆属于一种在信息技术及高科技背景下研究得出的改性树脂及具有较高稳定性的颜料制成的，通过全水性、喷涂能够达到花岗岩的装饰效果，具有逼真及色彩多变等优势，在罩面层能形成一层保护层，提高了外墙保温系统的持久性，且具有绿化环保的特点。
水性多彩漆在外墙保温作用的发挥过程中主要是由水包水多彩涂料层、底漆、基层、水包水多彩中涂层、罩面层等组成的，其中每一层构建都具有不同的作用。
其中水包水多彩涂料层主要是仿石造型层，能够打造出具有不同效果的观赏；底漆抗碱封闭底漆对于墙面的碱性能够有效的封闭，强化基面的附着作用，提高封闭性及抗碱性；基层主要是用来对墙面的平整度进行保护的，一般为真金板外墙外保温系统，主要是依据真金板保温体系的特点在完成外保温抹面砂浆之后对基层实施相应的修整处理；水包水多彩中涂层属于多彩主色层，具有一定的弹性，能有效的预防墙面开裂现象的出现；罩面层属于保护内涂层，具有较为显著的抗紫外线功能及耐久性等特点[1]。
绿色涂料的研究新进展和方向
绿色涂料的研究新进展和方向引言涂料是由高分子物质和配料组成的混合物并能涂覆在基材表面形成牢固附着连续涂膜的新型高分子材料两千多年前我们的祖先已开始使用桐油调制油漆20世纪30年代采用植物油高分子化合物和有机溶剂颜填料进行工厂化生产油漆才开始使用涂料的名称西方国家古代也是使用天然物质作油漆称为Paint直到19世纪中叶才用合成树脂配制油漆并将其涂膜与电镀膜一并称为Coating(涂料)1867年美国第一个涂料专利的出现标志着涂料科学与技术的开始当今涂料与塑料黏合剂合成橡胶合成纤维成为五大合成材料涂料工业属于高新技术产业其发展水平是一个国家化学工业发达水平的标志之一2000年世界涂料产量达2200-2400万吨(中国180万吨排名第4)其中溶剂型涂料约占涂料总量的30%涂料在干燥成膜时向空气中散发的挥发性有机化合物(V olatile Organic Com-pound简称VOC)对人类生态环境构成了严重的威胁为此世界各国根据自身特点制定了相应的环保法规限制涂料中VOC的排放如美国关于VOC排放的国家建筑和工业保护(AIM)法规1999年9月13日正式起作用北欧丹麦瑞典荷兰等地规定内墙涂料最大VOC含量标准为75g/L(包括水)2000年1月1日起生效我国则于2001年针对10种室内建筑装修材料制定了强制性的安全标准当今世界涂料发展潮流是向5E迈进即提高涂膜质量(Excellence of finish)方便施工(Easy Of application)节省资源(Economics)节省能源(Energysaving)和适应环境(Ecology)涂料的研究应向水性化高固体分化高性能化和功能化方向发展环境友好涂料(或称绿色涂料)是人们的共同期待1 高耐候建筑涂料通常讲的乳胶漆(涂料)就是泛指水性建筑涂料建筑涂料占涂料总产量的比重大我国约占40%工业发达国家占50%-60%建筑涂料水性化的比例也高法国瑞士西班牙等欧洲国家水性化比例已达70%-90%英国为80%高性能建筑乳胶涂料要求具有较高的强度弹性和附着力以及十分突出的耐候性耐玷污性耐水性耐酸碱性良好的透气性和高光泽性1.1 高耐候建筑涂料乳液及乳液聚合技术建筑涂料由成膜物质颜填料和助剂组成其中成膜物质聚合物乳液决定乳胶建筑涂料的主要性能目前实现聚合物乳液高性能化和高功能化的途径主要有以下两类(1)从引入硅系单体或氟系单体等聚合物设计观点出发进行有机硅改性氟碳改性等高性能化高功能化的研究化学改性(2)从粒子内部结构的控制技术粒子形态的控制技术不同聚合物的复合技术等粒子设计观点出发进行核-壳乳液聚合微乳液聚合等相关研究粒子设计1.1.1 有机硅改性丙烯酸酯乳液高耐候性乳胶涂料研究的重点集中在高性能乳液上如氟改性丙烯酸酯乳液(氟碳乳液)有机硅改性丙烯酸酯乳液(硅丙乳液)等改性硅丙乳胶涂料的耐候性可与含氟乳胶涂料相媲美而耐玷污性优于氟碳乳胶涂料成本也低特别适于超高层和市政等建筑外墙面装饰是超耐候涂料的主要发展方向1.1.2 核壳乳液聚合与核壳聚合物乳液核壳结构聚合物乳液的合成是近些年在种子乳液聚合基础之上发展起来的新技术核壳乳液聚合提出了粒子设计的新概念即在不改变乳液单体组成的前提下改变乳液粒子结构从而提高乳液性能核壳乳液聚合和常规乳液聚合得到的乳液的最大差异在于核壳乳液聚合得到的乳液抗回黏性好最低成膜温度低更好的成膜性稳定性以及更优越的力学性能核壳乳液的制备根据壳层单体的添加方法可以分为间歇半连续和溶胀法美国Le-high大学乳液聚合研究所的Matsumoto等进行了系统的研究探讨了核壳乳液聚合的机理以及乳液粒子形态与各反应参数间的关系核壳之间的连接情况对粒子形态和乳液性质有很大的影响1.1.3 微乳液聚合与纳米聚合物乳液微乳液聚合的研究始于20世纪80年代它与普通乳液聚合的差别是在体系中引入了助乳化剂并采用了高速搅拌法高压均化法和超声波分散法等微乳化工艺利用微乳液聚合可得到纳米级聚合物乳胶粒由于纳米乳胶粒的表面效应和体积效应使它在许多方面都表现出不同于普通乳胶的优异性能形成的涂膜具有极好的透明性可作金属等材料表面透明保护清漆和抛光材料纳米乳液与常规乳液进行复配使用可以显著提高乳胶膜的强度附着力平滑性和光泽性近年来华南理工大学在应用核壳乳液聚合微乳液聚合开发高耐候建筑涂料乳液方面做了一些工作申请了中国专利(公开号1385447)通过引入含乙烯基异丙氧基和甲基丙烯酰氧基异丙氧基多官能度有机硅氧烷采用阻碍乳液聚合工艺将与丙烯酸酯类化学结构和极性相差较大相容性差的有机硅氧烷通过接枝共聚结合到丙烯酸酯的主链上在丙烯酸酯大分子链上形成梳状的侧链结构得到了核壳结构的硅丙纳米乳液1.2 建筑涂料发展趋势(1)超耐候硅氟树脂涂料耐污性好附着力强可直接涂刷既可加温固化也可常温干燥施工性能好人工老化在4000h以上其户外耐候性达20年以上其中有机硅改性丙烯酸树脂涂料耐候性与含氟树脂涂料相当但耐污性优于氟树脂涂料成本只有氟树脂涂料的1/3是超耐候建筑涂料发展的重点(2)高耐候弹性建筑防水涂料采用聚醚聚酯聚丙烯酸酯进行有机硅改性制成含羟基树脂组分与含NCO的脂肪族固化剂交联固化制得的涂膜伸长率达600%-800%弹性附着力大于10MPa即使在-20时仍具有良好的弹性和绕性可解决底材0.1-3 mm裂缝耐候性达10-15年(3)高耐候全天候低毒性建筑涂料主要是基于有机硅改性丙烯酸的单组分热塑性树脂涂料涂膜耐候性耐酸碱性抗污染性好特别是防水性和透气性优异适合北方地区及较潮湿的混凝土墙面使用(4)纳米粒子及纳米乳液在建筑涂料中的应用将使外墙建筑涂料具有高耐候性高耐玷污性高保色性和低环境污染2 水性金属防腐涂料腐蚀给人类造成的损失是惊人的全球每年腐蚀经济损失约10000亿美元实践已经证明采用涂料对金属进行腐蚀防护是最经济实用和有效的方法水性涂料已成为金属防腐涂料的研究热点和主要发展方向之一目前的水性化技术还存在着巨大的挑战水性金属涂料的综合性能远不如溶剂型金属涂料其主要问题是涂膜耐水性差钢铁的闪蚀硬度和抗溶剂性较差对水蒸气及氧气等的屏蔽性能较差因此人们纷纷开展提高水性金属涂料的防腐蚀性能的研究2.1 成膜聚合物的研究制备高性能的水性成膜聚合物以提高涂膜的耐久性及对基材的附着力减少水蒸气和氧气向金属基材的渗透是水性金属涂料发展的主要方向之一目前用于水性防腐蚀涂料的体系主要有3种环氧体系丙烯酸体系和无机硅酸锌体系大量研究表明环氧树脂所制得的涂膜具有良好的对水蒸气和氧气的屏蔽性且附着力好收缩率低成为水性金属防腐蚀涂料中应用最广泛的聚合物体系但其形成的涂膜易粉化耐候性差丙烯酸聚合物保光保色性能及耐老化性能好但涂膜致密性差对水蒸气和氧气的屏蔽性不好有机硅树脂耐热性防水性好还可降低树脂成膜时的内应力因此采用丙烯酸有机硅等对环氧树脂进行改性制备水性环氧改性聚合物可望获得综合性能优良的水性涂料有机氟有机硅聚合物具有优良的耐久性抗污性及防腐性是较为理想的成膜聚合物但其高价格阻碍了其推广应用解决这个问题的一个有效的方法就是利用梯度分层技术使低表面能的含氟硅聚合物在涂膜的表面富集从而减少氟硅聚合物用量降低成本此外还应该增加成膜聚合物的交联度以提高涂膜的致密性研究表明在成膜聚合物体系中引入交联基团(如在进行乳液自由基聚合时可引入三烷氧基甲硅烷基化丙烯酸酯甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯)或加入固化剂制备热固性水性涂料在其成膜时交联固化可提高涂膜的硬度抗溶剂性耐热性及干燥性等提高涂膜的致密性2.2 防腐蚀颜填料颜填料对水性涂料的稳定性涂层的耐蚀性能和物理机械性能影响相当大合理选择颜填料是高性能水性防腐蚀涂料配方设计的重要环节除了在涂料中使用鳞片填料如玻璃鳞片云母金属鳞片等形成迷宫效应来提高涂膜的屏蔽性能之外还可以直接在水性涂料中加入反应性防腐蚀颜填料将金属预处理的钝化过程或磷化工艺与涂料的成膜过程结合起来从而达到提高水性涂料防腐性能等目的实践表明利用磷酸盐钼酸盐铬酸盐或它们的有机化合物及有关的防锈颜填料等在金属表面形成过渡层是防闪蚀和提高附着力的有效方法近年来大量的研究集中在将金属表面磷化处理与有机涂料的涂装过程合二为一方面通过采用此类技术省去了金属涂装预处理的磷化步骤且由于有机磷化合物中的官能团与成膜聚合物相互作用封闭或减少了现场磷化处理后出现的小气孔增强了涂膜与基材之间的干附着力与湿附着力可较好地解决水性涂料成膜时对金属基材的闪蚀问题尽管这些新的涂料尚未得到推广和应用但提供了一个值得尝试和很有发展前景的研究方向2.3 自分层技术金属防腐蚀涂层通常由底漆中涂漆和面漆组成才能满足要求然而每道漆分别施工不仅时间长费用高且存在层间附着力差和使用寿命变短等问题使用底面合一的水性自分层(Self-Strati-fying)涂料经一次涂装就可获得多层涂膜大大提高了涂膜的质量自分层水性涂料体系的稳定是相对的如何平衡体系的稳定和分离是研究成功的关键一方面要求涂料的各组分必须能够稳定地存在于同一体系内另一方面要求涂料各组分在成膜的过程中因表面能的差异而相对发生分离和迁移形成组成呈梯度分布的涂层网络自分层水性涂料代表环境友好涂料的一个发展方向2.4 水性涂料成膜机理研究水性涂料的成膜机理与溶剂型涂料相比有很大的不同水性涂料在成膜时伴随着水分的蒸发从而影响聚合物粒子的聚结和融合Brown等在详细研究了水性聚合物的成膜过程之后提出了毛细管理论他们认为水及聚合物的表面张力是水性涂料成膜的主要推动力水性成膜聚合物粒子成膜需满足方程Fs+Fc+Fv+Fg>F(G)+Fe其中Fs为促进粒子聚结的有粒子形变力Fc为水分挥发的毛细管作用力Fv为分子间vanderwaals作用力Fg为重力作用力F(G)为障碍粒子变形的有粒子抗形变力Fe为粒子之间的电荷排斥力根据Laplace的毛细管作用力方程和Hertz的粒子抗变形力方程粒子变形需满足G<35б/R式中G为聚合物弹性剪切模量б为水的表面张力但是上述推理有不当之处因毛细管作用力和抗变形力的作用面积不相等且毛细管作用力随时间而变化这些模型方程采用的都是理想弹性模型实际上乳胶粒子为黏弹性体系由于水性聚合物是以粒子形态存在的成膜过程的复杂性决定了涂膜出现孔隙的概率要比溶剂性涂料高得多因此对成膜过程与机理的研究是提高水性涂料涂膜质量的关键3 现代木器涂料现代木器涂料主要包括水性木器涂料和紫外光固化木器涂料水性木器涂料主要有聚丙烯酸酯和聚氨酯两大类而紫外光固化涂料则由于具有涂膜光亮平整耐酸碱等优点有良好的打磨抛光性能正成为高档木器涂料的一个重要发展方向3.1 水性木器涂料3.1.1 丙烯酸木器涂料常规丙烯酸乳液木器涂料具有固体含量高干燥速度快硬度高成本低及耐候性好等优点但存在成膜性差不耐溶剂及热黏冷脆等不足需要进行改性在丙烯酸乳液聚合过程中引入可交联的基团如氨基乙酰乙氧基酰胺基双丙酮基等通过自交联提高涂膜的耐化学性能改善聚合物的形态采用无皂乳液聚合工艺可制成丙烯酸微乳液当乳液粒径在100nm以下时表面张力低对底材具有极好的渗透性润湿性流平性和流变性使所涂物件具有高质量的加工性对木器具有极好的装饰性3.1.2 聚氨酯水性木器涂料水性聚氨酯涂料有单组分和双组分之分单组分属热塑性树脂聚合物相对分子质量较大成膜过程中不发生交联方便施工双组分水性聚氨酯涂料由含NCO基的交联剂(也称A组分)和含羟基的水性树脂(也称B组分)组成施工前将二者混合均匀成膜过程中发生交联反应涂膜性能好(1)单组分聚氨酯水性涂料通过交联或复合改性基料来提高涂料性能选用多官能度的原材料如多元醇多异氰酸酯和多元胺等合成具有交联结构的水性聚氨酯分散体添加内交联剂如碳化二亚胺甲亚胺和氮杂环丙烷类化合物采用热活化交联紫外光交联和自氧化交联等与环氧树脂复合将环氧树脂的较高的支化度引入到聚氨酯主链上可提高乳液涂膜的附着力干燥速率涂膜硬度和耐水性与丙烯酸复合将聚氨酯的较高的拉伸强度和抗冲强度优异的柔性和耐磨损性能与丙烯酸树脂的外观美成本低相结合制备高性能低成本的聚氨酯-丙烯酸(PUA)复合乳液(2)双组分水性聚氨酯涂料(WPU)为了提高A组分在水中的分散能力常采用离子型或非离子型或二者结合的亲水组分作为内乳化剂但这样会降低固化剂的官能度增加体系的亲水性降低涂膜的耐水性最近开发的叔异氰酸酯固化剂如偏四甲基苯基二异氰酸酯与三羟甲基丙烷的加成物可制备无气泡涂膜克服上述缺陷水性聚氨酯的B组分通常采用乳液型多元醇(粒径在0.08-0.5/m之间)如丙烯酸乳液多元醇其特点为涂膜在室温下干燥速度快成本低但存在乳液的分散能力差涂膜外观不理想等缺点分散体型多元醇(粒径小于0.08/m)称为第二代水性羟基树脂包括聚酯多元醇丙烯酸多元醇和聚氨酯多元醇等将丙烯酸聚合物接枝到聚酯分子链上制备聚酯-丙烯酸杂合分散体多元醇可以提高聚酯链的耐水解性由此配制的涂料具有良好的综合性能聚氨酯多元醇分散体是双组分聚氨酯涂料理想的羟基组分水性木器涂料的研究新方向主要体现在以下几方面依靠分子设计和聚合物分子裁剪技术在水性聚合链上引入特殊功能结构的组分如含氟含硅聚合物赋予聚合物涂膜多功能性进一步完善和发展高性能无缺陷水性木器涂料体系3.2 紫外光固化木器涂料紫外光固化技术主要包括传统的自由基光固化体系和新发展的阳离子光固化体系基本上由光引发剂光固化树脂活性稀释剂和其他添加剂等部分组成3.2.1 光引发剂自由基光引发剂有分裂型和提氢型两类前者受光激发后分子内分解自由基是单分子光引发剂以安息香醚为代表后者需要和一种含活泼氢的化合物配合通过夺氢反应形成自由基是双分子光引发剂二苯酮为其代表安息香双甲醚与许多单体或预聚物有良好的混溶性并且没有活泼的氢原子具有优异的贮存稳定性和热稳定性二苯甲酮以叔胺(如三乙醇胺)作为活性供氢体具有很高的固化速度米蚩酮与二苯甲酮组合可得到一种非常便宜而高效的引发体系但米蚩酮自身具有颜色和毒性的缺点为了克服其毒性可采用美国第一化学公司开发的N N-二甲乙胺基二苯甲酮作为替代品鎓盐是一种新型稳定非吸水性且高效的阳离子光引发剂其在光照下分解成离子基和自由基可同时引发阳离子聚合和自由基聚合二芳基碘鎓盐三芳基硫鎓盐和二茂铁盐在紫外光固化中已有应用实际应用中常常使用复合光引发剂来扩展吸收峰范围提高光固化效率3.2.2 光固化树脂光固化树脂中含不饱和官能团的预聚物对漆膜的性能有决定性作用其官能团的种类影响涂料的固化速度环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯性能优异是目前最重要的预聚物阳离子光固化树脂主要是环氧化合物和乙烯基醚化合物双酚A型环氧丙烯酸酯预聚物分子结构中含有苯环刚性大赋予漆膜高硬度高光泽优异的机械性能和耐化学品性能但存在耐候性差脆性大等缺点聚氨酯丙烯酸酯预聚物分子中的氨酯键使得高聚物分子链间能形成多种氢键因而涂膜具有优异的柔韧性耐磨性耐化学品性和耐高低温性能实际上以上两种预聚物配合使用可得到性能互补的光固化涂料双酚A环氧树脂是最常用的阳离子光固化环氧化合物但聚合速度较慢黏度较高脂肪族环氧化合物中34-环氧环己基甲酸酯最常用其黏度低固化快收缩少可与双酚A环氧树脂配合使用3.2.3 活性稀释剂活性稀释剂调节体系的黏度具有较高活性成膜时与预聚物共聚成为聚合物膜的组成部分活性稀释剂有单官能团单体和多官能团单体两类单官能团稀释剂中包含一个反应性基团如苯乙烯乙烯基吡咯烷酮丙烯酸异辛酯丙烯酸环己酯丙烯酸羟乙酯等多官能团稀释剂至少包含两个丙烯酸基团不仅用作稀释剂而且还在固化时起交联剂的作用对涂膜的性能有重大影响增加稀释剂的官能度会加速固化过程提高交联密度涂膜硬度增加但柔韧性下降并导致涂膜中含有较多的残留稀释剂常用的双官能团和三官能团稀释剂有二缩三丙二醇二丙烯酸酯16-己二醇二丙烯酸酯三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等实际生产中为了得到满意的综合性能常常将单双三官能团稀释剂配合使用Bongiovann等人最近的研究表明在体系中加入少量的含氟稀释剂聚合时将富集在涂膜表面可以大幅改进涂膜的疏水性耐化学品性和抗划伤性3.2.4 其他添加剂光敏剂和光增感剂是光固化涂料中特有的助剂光敏剂是指吸收光能后能将能量转移给光引发剂的物质大部分光敏剂为有机络合物吸收可见光区能量与光引发剂在不同的光谱部分吸收能量因此光敏剂与引发剂配合常能达到更有效利用光源的目的光增感剂则可以产生抗氧作用提高固化速度常用的有胺类和酚类将二者混合使用抗氧效果显著增强此外其他涂料中用的分散剂流平剂消泡剂等助剂以及制备色漆的颜料等也必不可少光固化涂料对这些助剂及颜料具有更高要求必须考虑它们对紫外光固化体系聚合成膜过程及涂膜性能的影响4 高固体分涂料粉末涂料及功能型涂料4.1 高固体分溶剂型涂料一般固体分含量在65%-85%的涂料便可称为高固体分涂料(high-solids solvent-borne coat-ings)由于溶剂型涂料在技术和性能等多方面的优势在今后相当长时间内仍会存在特别是通过降低树脂相对分子质量极性和玻璃化温度(Tg)使树脂更易溶解于有机溶剂同时还可使用催化剂来提高反应活性总之采用各种办法减少VOC排放保留溶剂型涂料的优越性高固体分涂料会得到发展高固体分涂料发展到极点就是无溶剂涂料(无溶剂涂料又称活性溶剂涂料)如近几年迅速崛起的聚脲弹性体涂料就是此类涂料的代表它目前主要应用于汽车工业石油化工贮罐以及海洋和海岸设施等重防腐工业等4.2 粉末涂料和辐射固化涂料粉末涂料具有不含溶剂可以全部转化成涂膜涂装效率高保护和装饰综合性能好等特点符合涂料工业5E的发展方向它主要应用于铝质和钢质金属建材家电交通仪器等其发展趋势是低温固化和高耐候性辐射固化涂料由于具有快速固化高工效低能耗低VOC排放性能优越等特点所以发展速度很快它主要用于木地板PVC装饰板纸张上光油也应用于电子产品卷钢塑料型材等其发展方向是电子束固化和水性化4.3 环境净化功能涂料近年来人们致力于环保功能涂料的开发如污水净化涂料空气净化涂料和阻尼降噪涂料等通过将纳米二氧化钛钛酸钴等光催化剂及其他材料复合到涂料中可制备环境净化功能涂料这类涂料对环境的净化机理是光催化剂在紫外光等作用下使空气中的水分子分解产生羟基自由基(OH)OH与甲醛苯氨等有害有毒气体发生物理化学反应达到净化空气的目的此外还有防火涂料示温涂料隐身涂料等功能涂料因文章篇幅所限不再赘述。
水性涂料的研究进展
水性涂料的研究进展水性涂料是一种以水作为溶剂或分散介质的涂料，与传统的溶剂型涂料相比，具有环保、低污染、无毒无害等特点。
近年来，水性涂料的研究取得了显著的进展，包括涂料剂型的研究、性能的改进以及应用领域的拓展等方面。
首先，涂料剂型的研究是水性涂料研究的重要方向之一、目前，水性涂料的剂型主要有乳液型、溶胶型和分散型等。
其中，乳液型是最常见的水性涂料剂型，它由树脂、乳化剂、助剂等组成，能够形成稳定的乳状液体。
而溶胶型是以胶体粒子为主要成分，以水作为稀释剂的涂料剂型，具有颗粒细小、分散均匀等特点。
最近，分散型涂料又成为研究的热点，通过特定技术，将固体颗粒分散在水中形成液体，从而实现了水性涂料的低粘度、高固含量等特点。
其次，水性涂料的性能也得到了大幅改善。
传统水性涂料常常存在涂膜硬度低、耐水性差、耐碱性差等问题，而现在的研究主要集中在提高涂料的应用性能。
例如，增强涂膜的硬度和耐磨性是目前研究的重点之一，通过添加硅酮树脂、纳米填料等，提高了涂料的表面硬度和耐磨性。
此外，还对涂膜的耐温性能进行了研究，通过调整树脂体系的结构和添加耐高温填料，使涂料具有良好的耐高温性能。
再次，水性涂料的应用领域也在不断拓展。
传统上，水性涂料主要应用于建筑领域，用于墙面、地板等的涂装。
但随着技术的发展和研究的深入，水性涂料已经开始应用于汽车、家具、电子产品等领域。
例如，汽车制造商在车身涂装中越来越多地采用水性涂料，以减少对环境的污染。
同时，水性涂料还在电子产品领域得到广泛应用，如智能手机、平板电脑等外壳的涂装都采用水性涂料，以保证产品的环保性和安全性。
总的来说，水性涂料的研究进展可分为剂型研究、性能改进和应用领域拓展三个方面。
在剂型研究方面，乳液型、溶胶型和分散型涂料成为主要研究对象。
在性能改进方面，涂料的硬度、耐磨性和耐温性能得到了明显提升。
在应用领域方面，除了建筑领域外，水性涂料还在汽车、家具、电子产品等领域得到广泛应用。
随着研究的不断深入，相信水性涂料将在未来展现更广阔的应用前景。
水性多彩涂料的研发及应用
０ 引 言
２ 水 性 多彩 涂 料 的 制 备
多 彩 涂 料 与 常规 的 均 相 体 系涂 料 不 同 ，是 一 种
上 销 售 的多 彩 涂 料 大 多数 是 Ｏ／Ｗ 型 或 Ｗ／Ｏ型 ，这 些 系 Ｂ含 有 可 凝 胶 化 的 物 质 （瓜 尔 胶 ），体 系 Ａ含 有 使
多 彩涂 料 由于使 用 了大 量 有机 溶 剂 ，使 用 时 ＶＯＣ（挥 体 系 Ｂ中瓜 尔 胶 产 生 凝 胶 的交 联 剂 （硼 酸 盐 ），体 系
子 悬 浮 在 乳 胶 漆 中 ，从 而 制 得 具 有 特 殊 装 饰 效 果 的 的有 色粒 子 （体 系 Ａ和 体 系 Ｂ的组 成 物 ）加 入 到 体 系
水性 多 彩涂 料 。
ｃ中 ，制得 水 性 多彩 涂料 。
１ 实验部分
３ 结 果 与讨 论 源自原 材料 ：瓜 尔胶 ，工 业级 ；乳 液 ，市 售 品 ；硼 酸 ３．１ 水凝 胶 的形 成机 理
用 于 制 备 水 性 多 彩 涂 料 的凝 胶 物 质 很 多 ，比 如
由分 散 相 和 连 续 相 组 成 的 非 均 相 体 系 涂 料 ，早 在 ２０ 聚 乙烯 醇 与硼 酸 盐 、聚 环 氧 乙烷 与氧 化 钨等 。本 课题
世 纪 ８０年代 ，多 彩涂 料 在 我 国就 获得 了广 泛 的应 用 。 采 用 天 然 高 分 子 聚合 物瓜 尔 胶 与 硼 酸 盐 形 成 有 色 凝
Ｏ
０
图 １ 瓜 尔 胶 的 化 学 结构 式
水性涂料的应用和研究进展
水性涂料的应用和研究进展水性涂料是一种以水作为溶剂的涂料，相对于传统的溶剂型涂料，具有环保、可持续、安全和经济的优势。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视，水性涂料的应用越来越广泛，并且在研究方面也取得了一些进展。
首先，水性涂料在建筑行业中的应用不断增加。
水性涂料具有低挥发性有机物排放（VOCs）的特点，对于室内空气质量的改善非常重要。
因此，水性涂料被广泛应用于室内墙壁、天花板、地面和家具等装饰。
此外，水性涂料还可以用于外墙涂料，其耐候性和抗污性能较好，能够保护建筑物的外观和结构。
其次，水性涂料在汽车工业中的应用也逐渐增加。
传统的汽车涂料中含有大量的有机溶剂，对环境造成污染。
而水性涂料不仅能够减少有机溶剂的使用，还具有良好的附着力和耐久性，可以满足汽车表面涂装的要求。
因此，越来越多的汽车制造商开始使用水性涂料，以减少对环境的影响。
此外，水性涂料在木制品、金属制品和塑料制品等领域也得到了广泛应用。
水性涂料可以更好地保护这些材料的表面，延长使用寿命，并且符合环境要求。
例如，在家具制造业中，水性涂料能够提供丰富的色彩选择、良好的装饰效果和高光泽的表面，满足消费者对家具美观和环境友好的需求。
此外，水性涂料的研究也在不断深入，以提升其应用性能。
一方面，研究人员致力于提高水性涂料的耐候性和抗污性能。
通过改进配方和添加功能性助剂，可以使水性涂料在恶劣气候条件下具有更好的耐久性和抗污性能。
另一方面，研究人员还在探索水性涂料的功能性应用。
例如，一些研究着重于开发具有防火、抗菌、自清洁和光触媒等特殊功能的水性涂料，以满足特定领域的需求。
总之，水性涂料在各个领域的应用不断扩大，并且在涂料研究方面也有一定的进展。
随着人们对环境保护和可持续发展的关注，水性涂料将会持续发展并取代传统的溶剂型涂料，成为涂料行业的发展趋势。
环保型水性涂料的研究现状及发展趋势
环保型水性涂料的研究现状及发展趋势摘要：水性涂料其实就是水性树脂涂料，是在水基性上以光油作为主体且具有不同性质的一种涂料。
该材料在具体应用过程中需要以水为分散介质并加以使用，具有低风险、低成本等应用优势，且不会产生有毒有害物质，同时具有黏度小、速干等特点。
该材料在具体的实践应用中，完全达到绿色环保生产的相关要求和规范，对生态环境保护具有极为重要的现实意义。
基于此，本文就环保型水性涂料的研究现状及发展趋势进行详细探究。
关键词：环保型；水性涂料；研究现状；发展趋势中图分类号：TQ630文献标识码：A1引言近十几年，通过引进国外成熟技术，以及多地“限油令”的实施，我国水性涂料得到蓬勃发展，而环保型水性涂料也得到了大量应用，从低档产品向中高档产品发展，目前在国内已经形成了具有一定规模、档次配套的水性工业涂料体系，无论是从涂料类型、制造技术还是环保性能方面均能达到了世界先进水平。
2环保型水性涂料的特点（1）环保性：环境性为水性涂料独特的优势，与传统涂料相对比，其是一种无公害产品。
同时，在具体的生产过程中也不会产生废渣、废气以及废水等，不会对环境造成污染。
因此，水性涂料是现代社会生态环境保护中的一种新型产品，作为完全达到国家对于环保方面的要求，也可以很好地实现了绿色环保发展目标，适应当今社会及市场发展的实际需要。
（2）安全、便捷的特性：水性涂料不仅环保，还具有安全、便捷的特性。
这种材料自身有着防爆、阻燃的特点，在常温常压环境下即可生产、运输、储存和使用，且在这一过程中完全不会释放有毒有害气体和物质，不会对人体造成任何伤害，更不会因其而引发安全问题。
此外，在对其进行使用过程中也十分便捷，通常可以直接使用自来水将其稀释即可使用。
3环保型水性涂料的研究现状3.1 水性无机富锌涂料水性无机富锌涂料由3部分组成：基料、颜填料、助剂。
基料，硅酸盐系列的使用较为普遍，这是由于硅酸盐具备环境污染小、成膜能力高、原材料易得、粘结强度大等优点，其中硅酸锂（Li4SiO4）是最常用的基料之一。
水性多彩涂料的研究与制备.
北京化工大学硕士学位论文水性多彩涂料的研究与制备姓名:秦明明申请学位级别:硕士专业:材料物理与化学指导教师:吉静 20090602摘要水性多彩涂料的研究与制备摘要多彩涂料是涂料中含有和漆料不相容的色彩不同、大小与形状各异的颗粒状物质,组成的一种复合的悬浮分散体涂料。
它通常包含有两种或两种以上的颜色颗粒,形成的色彩图案多样。
一次施工即能得到深浅层次不同的多彩花纹,并能适应砂浆、灰浆、混凝土、石膏板、木材等多种建筑材料,使用后能收到显著的装饰效果。
本文通过保护胶体和增粘剂复合成粒体系制备的水性多彩涂料。
分别就增粘剂、多聚磷酸钠、保护胶体、颜填料等主要组分对分散介质(连续相和分散相(颜色颗粒的影响进行了研究,并对多彩涂料组份的配比、性能等问题进行了探讨。
结论表明:1.在分散介质中,钠基增粘剂有好的成粒效果。
选用焦磷酸钠,作为无机分散剂,通过降低增粘剂的粒径,从而降低分散介质粘度。
焦磷酸钠用量范围大,有助于在制备中准确调节色粒的大小。
2.在分散相中,非离子保护胶体有利于颜料组份的稳定和粘度的提高。
颜填料的选用需要根据种类的不同,选择其在分散相中的不同用量,以达到最佳效果。
其中有机颜料对多彩涂料的增稠效果明显高于无机颜料。
3.为了便于生产工艺的控制,规定了多彩涂料制备过程中各组份的粘度范围如下:颜料组份为Ku[120,1301,分散相为Ku∈[90, l001,分散介质为Ku<60。
以上各组份在制备后至使用前均需 T北京化T人学硕上学位论文满足规定的粘度范围。
4.剪切速率高、搅拌时间长会使色粒减小,反之产生可大色粒;由搅拌器的不同而引起剪切方式的改变,可改变色粒的形状。
助剂对多彩涂料体系也有影响:增塑剂可调整色粒的弹性,消泡剂种类的不同对体系的粘度也有显著的影响。
5.多彩涂料的最佳配比:分散相占35%,分散介质占35%,清漆/色漆占30%。
其中分散相的用量可在0-40%之间调节,分散介质和漆料做出相应调节。
绿色建筑涂料之涂料分析
绿色建筑材料绿色建筑涂料摘要：建筑业是促进我国国民经济发展的重要部分，但建筑业对环境破坏较大，资源浪费也较为严重，于是业内人士展开了对绿色建筑的研究。
绿色建筑装饰涂料在工程中应用具有简便、快捷、绿色环保等优点，在“绿色建筑”中建筑涂料已经趋向于无毒、高环保、高档装饰的特性发展。
而且近几年人们环保意识不断增强、经济节能意识不断提高，这有利于绿色建筑涂料的推广。
关键词：绿色建筑；装饰涂料；技术要点随着国民经济的进一步发展，城市化建设步伐的进一步加快，建筑行业在近20年来得到了迅猛发展，这给建筑涂料的研发和实践应用提供了重要条件。
建筑涂料在工程实际应用中，具有较好的装饰性和一定的耐候性，还具有施工简便、快捷等优点，在建筑行业中得到广泛推广应用。
我国建筑装饰和保护材料逐渐由传统的贴面砖、马赛克等装饰材料为主，向以绿色环境建筑涂料为主的新装饰方向快速发展。
尤其广大用户对安全健康、绿色环保、经济节能等意识不断增强的建筑装饰背景下，“绿色建筑“、“绿色装饰”已成为现代建筑行业施工建设和人性化服务的核心理念。
因此，在“绿色建筑”中，建筑涂料已趋向无毒、高档装饰、高环保型、高耐久性、高抗污染性、以及高隔热保温性等复合功能化的绿色、低碳装饰材料方向发展。
绿色建筑涂料无毒、无污染、有益人体健康，它采用清洁生产技术，自然资源和能源较少，大量利用工业或城市固体废弃物。
也就是说，绿色建筑涂料不仅满足运行期间的健康要求，还满足制造、再利用和回收期间的环境要求和绿色标准。
绿色建筑涂料的组成不仅要注重环保，还要体现在生产和使用中。
在生产过程中，通过技术创新，合理利用自然资源，减少能源消耗，减少灰尘污染，清洁生产，回收生产废水，尽量减少对人类生命和环境的危害，最大限度地发挥社会经济效益。
在应用程序过程中，适当的技术流程可以改善施工过程，减少劳动力和资源消耗，延长油漆的使用寿命，并减少大量的财政和材料资源被最终处理所浪费。
绿色建筑涂料不是一个静态概念。
浅谈绿色水性聚氨酯涂料的研究和应用
02
绿色水性聚氨酯涂料的基本概念和特 点
绿色水性聚氨酯涂料的基本概念
定义
绿色水性聚氨酯涂料是一种以水为分散介质，以聚氨酯树脂为基本成分，添 加各种助剂和颜料等制成的新型涂料。
特点
具有高固体含量、低粘度、非易燃、环保等优点，同时具有优良的耐候性、 耐腐蚀性、耐磨性、柔韧性以及涂层外观美观等特性。
绿色水性聚氨酯涂料的特点
关键技术
控制酯交换反应或醇解反应的条件，如温度、压力、催化剂 等，以获得高质量的聚氨酯预聚物。
关键设备
采用高效的搅拌装置、乳化设备和分散设备，以提高生产效 率和产品质量。
04
绿色水性聚氨酯涂料的性能表征及测 试方法
物理性能表征及测试方法
外观
观察涂料的色泽、颗粒大小及分布、有无 杂质等。
贮存稳定性
要点三
参考文献3
王晓明，刘志刚，李荣等. 绿色水性 聚氨酯涂料的研究进展及发展趋势[J]. 涂料工业，2011，51(8)：78-83.
THANKS
谢谢您的观看
研究目的和方法
目的
本研究旨在制备一种性能优良的绿色水性 聚氨酯涂料，并探究其在不同领域的应用 效果。
VS
方法
本研究采用文献综述、实验研究和应用测 试相结合的方法进行。首先通过文献综述 了解绿色水性聚氨酯涂料的研究现状和发 展趋势；然后通过实验研究探索涂料的制 备工艺和性能优化方法；最后进行应用测 试，验证涂料的实际应用效果。
绿色水性聚氨酯涂料的制备工艺流程
1 2
合成工艺
采用一步法或两步法制备聚氨酯预聚物，然后 进行乳化、分散处理，得到水性聚氨酯乳液。
乳化工艺
采用高剪切乳化机或超声波乳化器，使聚氨酯 乳液更加稳定、粒度更小。
绿色涂料的合成与应用研究
绿色涂料的合成与应用研究在当今社会，环保理念日益深入人心，各个领域都在追求绿色、可持续的发展模式。
涂料行业也不例外，绿色涂料作为一种环境友好型的产品，正逐渐成为市场的主流。
绿色涂料不仅能够有效地减少对环境的污染，还能为人们提供更加健康、舒适的生活空间。
本文将深入探讨绿色涂料的合成方法以及其在各个领域的应用。
一、绿色涂料的定义与特点绿色涂料，顾名思义，是指那些在生产、使用和废弃过程中对环境和人体健康影响较小的涂料。
与传统涂料相比，绿色涂料具有以下显著特点：1、低挥发性有机化合物（VOC）排放VOC 是造成室内空气污染和大气污染的重要因素之一。
绿色涂料通过采用新型的树脂、溶剂和添加剂，大大降低了 VOC 的含量，从而减少了对环境和人体的危害。
2、无毒或低毒不含有害重金属如铅、汞、镉等，以及其他有毒有害物质，保障使用者的健康安全。
3、可再生资源利用部分绿色涂料采用了可再生的原材料，如植物提取物、生物基树脂等，降低了对不可再生资源的依赖。
4、高性能在具备环保特性的同时，绿色涂料在附着力、耐候性、耐腐蚀性等方面也具有出色的性能，能够满足不同应用场景的需求。
二、绿色涂料的合成方法1、水性涂料的合成水性涂料是以水为分散介质的涂料。
其合成过程通常包括以下步骤：首先，选择合适的水性树脂，如丙烯酸乳液、水性聚氨酯等；然后，加入颜料、填料、助剂等进行分散和研磨，使涂料达到所需的性能和细度。
2、粉末涂料的合成粉末涂料是一种无溶剂的涂料，其合成主要通过熔融混合、挤出、粉碎等工艺。
将树脂、固化剂、颜料、填料等原料在高温下熔融混合，然后通过挤出机挤出并冷却，最后粉碎成粉末状。
3、高固体分涂料的合成高固体分涂料是指固体含量较高的涂料。
其合成关键在于选择低分子量、高官能度的树脂，并通过优化配方和工艺，减少溶剂的使用量。
4、生物基涂料的合成生物基涂料利用可再生的生物质资源作为原料。
例如，从植物油中提取脂肪酸制备聚酯树脂，或者利用木质素、纤维素等制备涂料。
水性多彩涂料
水性多彩涂料多彩涂料是涂料中含有和漆料不相容的色彩不同、大小与形状各异的颗粒状物质组成的一种复合的悬浮分散体涂料。
它通常包含2种或2种以上的颜色颗粒，一次喷涂即能得到深浅层次不同的多彩花纹。
具有独特的风格、情调及创意，既具有高品质乳胶涂料的优点，又具有大理石和花岗石等材质高雅大气的装饰效果，是一种具有艺术功能的新型环保型建筑涂料。
水性多彩涂料是一种应用创新的胶体技术和全新的色彩理念制备的新型的环保型建筑涂料。
与普通乳胶漆的生产技术有所不同，水性多彩涂料的生产技术包括“设计”和“制备”2个部分，其中的“设计”又包括了花纹图案设计和涂料配方设计2个方面：花纹图案设计可以为个性化设计，也可以对天然花岗石、大理石等花纹和色彩进行模仿，其全新的色彩理念完全突破了涂料传统的调色理念，引进了绘画和摄影对色彩的处理效果，运用色彩间的浸润效果，色彩的深浅反差效果及半透明的景深效果，得到一个抽象画面的创作想象空间，可以与装饰建筑物的创意主题相匹配，充分发挥其装饰艺术效果；而生产配方的设计必须依据花纹图案的设计要求，进行不同色彩、不同大小和不同用量的配比设计和工艺技术路线设计。
按设计要求制备的产品具有稳固、大小不同的色料组合形态，经一次喷涂于乳胶色漆或真石漆表面，即可获得外观极具艺术感的多彩花纹涂层，它或具有仿天然花岗石、壁纸等高档装饰材料高雅大气的花纹和色彩，或具有超越自然和回归自然的个性化图案，可适应和满足建筑设计个性化发展的需要，近年来获得了越来越广泛的应用。
尤其是与天然石材和饰面砖相比，因其具有质轻、施工方便和性价比高等特点，非常适合用作外墙外保温系统的饰面材料。
多彩涂料通常由分散相和连续相（分散介质）组成，其中连续相的黏度较低，干燥后呈透明状，而分散相中含有着色颜料等，黏度较高。
在搅拌作用下，不同色彩的分散相分别被分散入连续相中形成珠粒或细小条粒，然后按比例混合形成多彩涂料。
也可一次性将不同颜色的分散相分散到连续相中形成多彩涂料。
绿色建筑涂料研究现状
绿色建筑涂料研究现状伴随当前我国社会各界环保意识进一步提高，国家越来越开始重视建筑涂料的管理工作，并且颁布了一些限制挥发性有机溶剂的环保法规，在建筑材料发展的过程中溶剂型树脂逐步开始朝着无机性树脂和水性树脂转型。
国内绿色建筑标准产生之后，室内材料的挥发性有害物质逐步减少，水性化逐步开始成为涂料发展过程中的一个重要方向。
在我国涂料还有很大的发展空间，并且能够进一步升级改造，因此让绿色涂料产业升级转型，加快对产业结构进行调整，加快我国相关产业的快速发展已经成为大势所趋。
一、绿色材料概述绿色建筑涂料主要指的是使用一些天然的资源，通过清洁的生产技术所生产出来的一些无污染、无毒害，不会影响人体健康的建筑材料，也就是在生产以及使用绿色建筑材料的过程中，不单单需要符合健康的标准，还需要保证环保的要求和绿色标准。
绿色建筑涂料除了需要保证涂料本身的成分环保以外，还需要保证在使用和生产的过程中不会产生较大的污染,在生产的时候需要进一步革新技术，对自然资源进行合理使用，避免粉尘污染，控制能耗，循环利用生产废水进行清洁生产，控制对环境和人体的危害，保证社会经济效益的最大化。
在此过程中还需要注意合理的对相关工艺进行改善，控制资源和劳动力的消耗，让涂料的使用寿命提升，控制末端治理造成的人力、物力损失。
在发展的过程中要注意到绿色建筑涂料的概念并非一成不变的，当前在资源紧缺和高能耗的条件下，绿色涂料一定要重视低碳环保，不断的让产品的环境亲和力加强，将人们在传统涂料的意识改变，绿色建筑材料需要保证低污染节能，需要对VOC等相关指标进行控制，确保用户的安全，绿色涂料还需要具备以下几项功能，首先需要注意物体表面的保护和装饰的功能，其次需要注意控制节能减排，第三需要避免产生辐射元素，影响人们的身体健康。
二、绿色涂料的分类1 .固含量溶剂型涂料高固含量溶剂型是为了适应日益严格的环境保护要求从普通溶剂型涂料基础上发展起来的。
其主要特点是在可利用原有的生产方法、涂料工艺的前提下，降低有机溶剂用量，从而提高固体组分。
建筑涂料的研究与开发
建筑涂料的研究与开发建筑涂料是建筑材料中不可或缺的一部分，它主要作用是保护建筑物表面，增加美观度。
然而，由于环保和质量问题，建筑涂料研究与开发已经成为行业中的热门话题。
一、建筑涂料现状由于涂料普遍存在的挥发性有机物(VOC)和重金属含量等环境问题，严重影响涂料产品的质量和安全性。
为了满足国家和消费者的需求，建筑涂料的研究与开发变得越来越重要。
二、建筑涂料研究与开发趋势1.绿色环保建筑涂料的研究与开发要遵循环保原则。
该原则是指在涂料生产和使用过程中要考虑环境影响，降低危害物质浓度，并减小产品对环境的负面影响。
因此，环保型建筑涂料越来越受欢迎。
2.高效节能建筑涂料的能耗和二氧化碳排放与日益严峻的全球能源危机密不可分。
因此，建筑涂料的研发和创新应优化生产工艺，提高能效，从而降低产品的生产成本和人类对环境的不良影响。
3.高科技高科技涂料是未来涂料研究和开发的重点。
它需要涉及复杂的化学、物理和工程技术，通过应用纳米技术、生物技术和智能化技术，将建筑涂料的性能提高到一个全新的高度。
三、建筑涂料新技术1.水性涂料水性建筑涂料是一种环保、低碳、高效、节能、安全和易清洗的涂料。
在研制过程中，采用水溶性树脂、天然胶体、甘油醛酸酯等原料代替传统的有机溶剂，不但能有效降低VOC和臭氧层破坏物质的包含量，而且具有无毒、不易燃、易于使用、存储、运输等诸多优点。
2.多功能涂料多功能建筑涂料已成为建筑科技中的热门研究领域之一。
其核心思想是通过一种涂料在表面形成具有保护、防腐、防火、减震、隔热、抗紫外线等多重特性的薄膜，从而提高建筑工程的经济效益和环保性能。
3.智能涂料智能建筑涂料运用智能技术创新，将功能涂料和物联网技术有机结合起来，实现涂料的远程监控和管理。
同时，该涂料还是一种人工智能涂料，它能够通过捕获温度、湿度、气味和颜色变化等信息，以定义未知的固定属性并自我适应。
四、结论建筑涂料是现代建筑材料中不可或缺的一种。
在建筑涂料的研究与开发过程中，要尽可能地考虑环境和质量问题。
新型涂料：水性多彩建筑涂料
新型涂料：水性多彩建筑涂料水性多彩建筑涂料由水性高性能合成树脂乳液，配合添加剂、颜填料等，通过“水包水”微胶化包覆造粒技术精制而成，是一种符合现代生态环境标准的高品质、新型的环保节能的水性多彩建筑涂料，是新型的仿石漆，又称花岗岩漆或理石漆。
水性多彩建筑涂料分为光面型、含砂型、彩片型、珠光型等多种类型。
执行标准：产品执行HG/T 4343-2012、GB/T 24408-2009标准产品特点：1、是真石漆的代替产品，逼真的花岗岩效果，能与真石材料相媲美，相对成本较低，施工方便。
2、防水性能优异、附着力强、耐候性持久，使用寿命长达20年；3、抗龟裂性强，有效的防止墙体开裂；4、超强自洁性、耐污染能力极强、能保持长久清洁；5、纯水配方，绿色环保；6、更轻的质量，更高的安全性和经济性。
适用范围：广泛用于水泥墙面、水泥纤维板、各种保温层表面、铝板、不锈钢板、GRC、FRP成型材料、罗马柱、异形深柱体、线条等表面涂装。
施工方法：一般用水性多彩漆专用喷枪喷涂。
参考用量：底漆0.15～0.2 kg/m²；中涂0.2～0.3 kg/m²；水性多彩漆0.5～1kg/m²；面漆0.2～0.3 kg/m²稀释：一般不用稀释。
储存：存放于0～40℃阴凉干燥处，严禁暴晒、霜冻；密封保存。
干燥时间：表干时间4小时，重涂时间至少间隔24小时，全干48小时基层条件：基层表面需结实、平整、干燥、无浮尘、无沾染物、无疏松及空鼓现象，水泥墙面PH值<10，新粉水泥砂浆墙面夏季养护14天以上，冬季需20天以上方可施工。
施工条件：环境温度为5~35℃，相对湿度<85%，避免在雨雪雾霜霾及风沙天气施工施工流程：基层处理，批刮双组份柔性腻子，打磨、清理，涂刷外墙抗碱底漆，涂刷多彩专用中涂，喷涂水性多彩漆，涂装罩光面漆。
水性建筑涂料样板：原文来源/sites/sq.html。
水性涂料的研究与发展
水性涂料的研究与发展水性涂料是一种以水为介质的涂料，近年来在涂料行业得到了广泛的研究和发展。
与传统溶剂型涂料相比，水性涂料具有环保、安全、低溶剂挥发、易于施工等优点。
因此，水性涂料已成为涂料行业的主要发展方向之一首先，水性涂料的基材研究。
水性涂料的基材主要包括树脂、颜料以及助剂等组成。
目前，研究人员致力于开发新型的水性树脂，以提高涂料的性能。
同时，针对不同的应用领域，研究人员还在开发适用于不同材料表面的水性涂料。
此外，还有学者在研究合成低VOC（挥发性有机物）的水性颜料，以提高涂料的环保性能。
其次，水性涂料的施工性能研究。
水性涂料的施工性能主要包括涂层的流平性、干燥时间、硬度、附着力等。
目前，研究人员正在通过优化涂层的组分、控制工艺参数等方法来提高水性涂料的施工性能。
其中，涂层的流平性是一个重要的研究方向，通过将流变学理论应用于水性涂料的研究，可以控制涂层的流动性，提高涂料的表面质量。
此外，还有学者关注水性涂料的耐候性研究。
水性涂料的耐候性涉及到涂层在不同环境条件下的性能稳定性。
特别是在室外环境下，水性涂料容易受到阳光、风雨等因素的影响，导致涂层出现老化、脱落等问题。
因此，研究人员正在研究耐候性稳定的水性树脂和助剂，并通过添加抗紫外线剂、光稳定剂等物质来提高涂料的耐候性。
最后，水性涂料的应用研究。
水性涂料广泛应用于建筑、汽车、家具等领域。
研究人员在不同应用领域中不断探索水性涂料的应用性能，并开发具有特殊功能的水性涂料，如防火涂料、抗菌涂料等。
此外，还有研究人员在研究水性涂料与其他材料的相容性，并通过改变涂层的组分和结构，实现涂层与基材之间的良好相容性。
总之，水性涂料的研究与发展在涂料行业具有重要的意义。
未来，随着环保要求的提高和技术的不断突破，水性涂料将会得到更广泛的应用，并成为涂料行业的主流产品之一、同时，研究人员还需要进一步加强对水性涂料的基础理论和应用技术研究，推动水性涂料的发展和创新。
我国水性涂料的研究现状
我国水性涂料的研究现状一、概述水性涂料作为一种环保、节能的涂料产品，近年来在我国得到了广泛的关注和研究。
水性涂料以水为分散介质，不含有害溶剂，具有低挥发性有机化合物（VOC）排放、安全环保、施工性能好等优点，符合我国绿色发展的战略需求。
随着国家环保政策的日益严格和消费者对健康环保意识的提高，水性涂料在建筑、汽车、家具等领域的应用越来越广泛。
同时，我国水性涂料行业在技术创新、产业升级等方面也取得了显著进展，一批具有自主知识产权的水性涂料产品不断涌现，为我国涂料产业的可持续发展注入了新的活力。
与发达国家相比，我国水性涂料的研究和应用水平仍存在一定差距。
主要表现在产品性能、涂装工艺、生产设备等方面。
加强水性涂料的基础研究和应用开发，提升我国水性涂料行业的整体竞争力，成为当前亟待解决的问题。
本文旨在综述我国水性涂料的研究现状，分析水性涂料的技术特点、应用领域及发展趋势，并探讨我国水性涂料行业面临的挑战和机遇，以期为我国水性涂料产业的进一步发展提供参考和借鉴。
1. 水性涂料的定义与特点水性涂料，顾名思义，是一种以水为分散介质的涂料。
其主要由水、树脂、颜料、填料、助剂等物质组成，通过特定的工艺将树脂分散或乳化在水中，形成稳定的涂料体系。
与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料在环保、健康、安全等方面具有显著优势。
水性涂料的最大特点在于其环保性。
由于使用水作为分散介质，水性涂料在生产和施工过程中减少了有机溶剂的使用，从而降低了挥发性有机化合物（VOC）的排放，有助于改善空气质量和减少环境污染。
水性涂料还具有优良的施工性能。
其粘度适中，易于喷涂、滚涂或刷涂，且干燥速度快，提高了施工效率。
水性涂料还具有较好的附着力和耐候性，能够满足不同基材和环境的涂装需求。
再者，水性涂料在健康和安全方面也表现出色。
由于其低VOC含量，水性涂料在施工和使用过程中对人体无害，降低了职业健康风险。
同时，水性涂料不易燃爆，提高了生产和使用过程的安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
寒区绿色水性多彩建筑涂料的研究
发表时间：2017-07-13T16:55:51.303Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：刘喜旭关国英魏继宏安百川
[导读] 摘要：以改性有机硅丙稀乳液为基料，100目大理石，80目大理石以及60目石英砂为填料
吉林建筑大学材料科学与工程学院长春 130118
摘要：以改性有机硅丙稀乳液为基料，100目大理石，80目大理石以及60目石英砂为填料，辅以多功能助剂等制成绿色水性多彩的外墙涂料，它具有优良的耐温变性，耐碱性，耐水性，耐候性和耐久性等特点。
外观达到多彩绚丽的装饰效果，形象逼真，质感高贵，施工性优，是一种高性能，高装饰性的寒区外墙多彩涂料。
关键词：寒区绿色；水性多彩；外墙涂料；硅丙乳液
0引言
自改革开放以来，我国经济高速发展，建筑行业发展更是迅猛。
一座座高楼拔地而起，与此同时建筑外墙装饰面的材料也经历了瓷砖，外墙涂料，真石漆等多个阶段。
由于瓷砖在使用过程中随时间推移造成黏结强度下降存在安全隐患，尤其在北方寒冷天气环境下，瓷砖脱落的安全隐患更大。
因此国家公安部、住建部发布条例限制使用瓷砖作为外墙装饰面[1]；真石漆在干燥成膜过程中容易出现平面裂缝，阴阳角裂缝等固有缺陷；使用普通外墙涂料，建筑美观性不如使用其他外墙饰面材料。
因此其发展受到制约，市场急需一种安全绿色耐寒的多彩涂料，来填补空缺。
这种多彩涂料地发展与应用前景必定十分良好。
目前国内关于外墙涂料的研究不在少数，但是针对北方寒冷天气的绿色多彩涂料涂料的研究却不多见，这对北方外墙涂料的发展十分不利。
本文研究了乳液，砂子，和拌水以及各种助剂对外墙涂料性能的影响。
并据此制备综合性能优良的外墙多彩涂料。
1试验部分
1.1原材料及仪器
主要原料：硅丙乳液：北京海博TJ-110；石英砂（60目），大理石（80-100目）：国产；成膜助剂：伊斯曼Texanol；增稠剂：罗门哈斯100000HEC,AcrysolTM TT-935；杀菌剂：罗门哈斯 KathonTM LXE；分散剂：罗门哈斯 OROTANTM快易；防霉剂：罗门哈斯RocimaTM 361；多更能助剂：海川。
主要仪器：JJ-1 型精密增力电动搅拌器，常州市国华电器有限公司；5003 型电子天平，上海精密科学仪器有限公司；79-3 型恒温磁力搅拌器，上海司乐仪器厂；101-2A 型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司。
1.2涂料的配方
2结果与讨论
2.1 聚合物乳液对外墙涂料的影响
乳液是外墙多彩涂料的基体，是涂料牢固地粘附于建筑外墙的主要成膜物质。
聚合物乳液的性能直接影响着涂料的基本性能。
因此在涂料设计初期对选用何种成膜物质也是考虑最多的，除要求乳液具有胶体质地细腻、稳定、对颜料有亲和力，对基材有黏结力、涂膜色浅和耐碱性优良等基本性质外，还要考察乳液的耐水性、耐沾污性和耐老化性以及抗冻融性。
为选出更好乳液的对如下三种类别进行测试。
2.1.1聚合物乳液的耐水性及硬度
外墙涂料的耐水性是极其重要的。
因为外墙涂料长期暴漏在水、阳光和大气的氧气中，而其三者又是涂层老化的重要因素。
涂层早期弊病也几乎都与水有关[2]。
因此乳液的耐水性可直接影响到涂膜的耐水性，按国家标准乳液的耐水性可用如下试验方法来判定：取平整的120mm*25mm* 0.2mm的马口铁底板3块，要求无扭曲，无任何可见裂纹和皱纹。
在底板上倒上少许乳液，用制膜器制膜，在室温下干燥3d后，用触碰的方法测试其硬度。
7d后将试板从盛有去离子水的水槽中浸泡96h后取出，用滤纸吸干，目视检查试板并记录是否有变化。
合格的乳液涂膜应不起泡，不脱落，允许泛蓝，优秀的乳液涂膜应无变化。
如果涂膜泛白、起泡，甚至从试板上脱落，则这种乳液吸水率较大，耐水性差，切不可使用在外墙涂料上。
由表3结果可知：苯丙乳液HG-54C浸水12 h后吸水变白；纯丙乳液808A、浸水12 h后严重变白甚至起泡、剥落；硅丙乳液TJ-110浸水12 h后轻微变白，有试验结果对比可知硅丙乳液TJ-110的吸水率最低。
另外据试验结果表明，三种乳液中在室温下干燥3天后苯丙，纯丙和硅丙的硬度分别为较硬，较硬和很硬。
经过试验综合综合考虑硬度及耐水性，硅丙乳液性能最佳，因此选择硅丙乳液作为多彩涂料的基料。
2.2溶剂
水性涂料的溶剂包括有机溶剂和水。
主要作用是使基料溶于其中或分散成为粘稠的液体，使施工更加方便。
在涂料均匀涂抹基体后，溶剂挥发使基料干燥成膜。
溶剂的选用除考虑其对涂料的相溶性和分散性外，还要注意其挥发性、毒性和价格[3]。
常将基料与溶剂的混合物称为漆料。
2.3其他助剂
各种助剂的用量所占水性多彩涂料的总量为2.9%-3.0%左右。
比如消泡剂，增稠剂，助溶剂，成膜助剂，分散剂，杀菌剂，PH调节剂等，主要用来改善涂料的施工性能成膜性能，储存运输性能以及某些特殊的性能。
2.3.1消泡剂
以水为稀释溶剂的乳液型涂料在乳液聚合时使用了一定量的乳化剂，众所周知乳化剂会导致乳液的表面张力下降，从而出现大量的泡沫。
此外具有同等效用的助剂还有分散剂；除这类容易产生泡沫的溶剂外，增稠剂能使泡沫稳定存在，因为增稠剂会使泡沫的膜壁增厚增加了泡沫的弹性，不易破裂而稳定存在。
泡沫的出现不仅会降低生产效率，也会影响产品品质，施工性能，造成原料和产品的浪费，延长反应周期，不利于准确计量[4]。
在成膜过程中如不能有效的消除涂料生成的气泡，便会造成涂膜缩孔，针孔，鱼眼还会引起涂膜表面光泽下降、附着力和耐水性降低等缺陷。
因此消泡剂的加入是必不可少的，消泡剂的作用机理是微细粒子渗透到泡沫体系中，在接触到泡沫后即捕获泡沫表面的憎水端，再经过迅速铺展，并形成很薄的双膜层，再进一步侵入到泡沫体系中。
低表面张力的消泡剂总是带动一些液体流向高表面张力的泡沫体系中，促使膜壁逐渐变薄，最终导致气泡的破裂。
2.3.2成膜助剂
成膜助剂能够促进乳液中的聚合物粒子的塑性流动和弹性变形，使之能在更大温度范围内形成涂膜即可以低乳液的最低成膜温度（MFT）。
因本涂料适用于北方寒冷地区，施工温度常常低于乳液的最低成膜温度，不利于外墙涂料的成膜。
因此要向涂料中加入成膜助剂以便于更好的成膜。
而且成膜助剂有一定的挥发速度，会在乳液成膜后慢慢挥发掉，不会对涂料的性能造成缺陷。
2.4颜填料
涂料的组成可分为两部分，一部分是乳液助剂等各种液态，另一种是不溶于基料、溶剂与水等介质的各种固体颗粒，多彩涂料颜色多变就体现在颜填料上。
此配方中主要是60目砂石，80目大理石以及100目大理石。
它们均匀分散在漆料中。
主要用于着色和提供保护、装饰以及降低成本等。
它可增加涂膜的厚度和体质、强度，并可提高耐久性。
2.4.1正交设计实验
因绿色外墙涂料中填料，乳液，水所占百分比大概为90%左右，因此确定三者的用量是及其重要的。
采用正交设计实验初步确定最优配方。
正交试验表采用 L9(33)，表 4列出了本试验所考虑各因素及其水平。
表 5 是此正交试验的试验结果及数据处理。
从正交试验结果可知，各因素的影响程度为：乳液用量＞水用量＞填料用量。
影响因素的最佳配比关系为：乳液用量 60g，水用量为35.5ml，填料为270g,最佳方案为：A2B3C2。
试验方案中接近最佳配比关系A2B3C2的是第6组，为了验证试验的准确性，我们在同一条件下按最佳配比关系做一组试验，结果得到其粘结强度达到1.830，从而初步验证了试验的准确性。
2.5 性能指标
确定了最优配方后按HG/T 4343----2012《水性多彩建筑涂料》及JG/T24----2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》进行性能检验，其
结果如表6 3结语
寒区绿色水性多彩涂料其优点时绿色耐寒，色彩多变也是其优势之一，能够营造逼真绚烂的花纹质感。
并且本身具有耐水性，耐碱性以及耐候性等优秀特性，由于质量轻所以是外墙保温装饰面的绝佳选择。
寒区绿色水性多彩涂料仍需解决的问题是：第一硅丙乳液成本高寻求更加优良的乳液进行替换，第二成膜后耐寒性能优良但是在成膜期间对温度依旧有一定要求。
该涂料的应用会有长期的经济效益和社会效益。