影响外墙乳胶色漆耐候性的因素
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!# $# % 填料的种类
乳胶漆内的填料不仅可降低配方成本， 而且可提 供各种性能， 如流变性能、 机械性能、 干遮盖力等。填 料的种类对乳胶色漆的耐候性也有较大的影响，一般 吸油量大的填料需要更多的乳液基料来覆盖，其临界 &’( 较小，对某 &’( 一定的乳胶漆来说，更易靠近或 涂膜更易粉化和变色， 耐候性会较差。反 超过 (&’(，
乳液的种类不同耐候性不同，通常外墙乳胶漆应 选用耐候性较好的苯丙、 纯丙、 硅丙乳液， 而不可选用 耐候性较差的醋酸乙烯、 醋丙、 苯乙烯丁二烯共聚物等 乳液， 乳液的耐候性差易被光破坏降解而粉化， 使色漆 中的颜料受到的保护减弱，受到紫外光的辐射密度增 大， 耐候性变差， 更容易被紫外线破坏而褪色。关于乳 胶漆的种类对耐候性影响的论述可见诸多文献，在此 不作赘述。
!$ #$ ! 白色颜料的种类
基础漆中的白色颜料对乳胶色漆的耐候性也会产 生很大的影响， 白色颜料的耐候性好， 不仅自身不发生 颜色变化， 而且可吸收大量的紫外线， 减少紫外线对基 料的破坏作用，同时也极大地减弱了紫外线对彩色颜 料的辐射密度，即降低了乳胶色漆的粉化速度和褪色 速度，提高了耐候性。金红石型钛白和氧化锌能吸收 紫外线， 有很好的耐候性， 是外墙基础漆的主要白色颜 料； 锐钛型钛白粉吸收紫外线的能力差， 耐候性差， 不 能用于外墙基础漆； 立德粉经曝晒自身易变色， 且吸收 紫外线的能力差， 易粉化， 更不能用于外墙基础漆。
了最终色漆的耐候性，基础漆的性能不仅决定了色漆 的粉化程度， 而且对漆膜颜色变化产生重大影响。 根据色漆颜色的深浅不同通常可选用不同白色颜 料含量的基础漆， 基础漆的耐候性由乳液的种类、 白色 颜料的种类以及涂料的颜料体积浓度等因素决定的。
!$ #$ # 乳液的种类
于检测周期长、 测试仪器昂贵， 且到目前为止还没有很 好的检测方法， 因此它是涂料生产厂家最难把握、 最易 出现质量问题的技术指标。 外墙乳胶漆由于其涂膜长期曝露在自然环境中， 经受风吹、 日晒、 雨淋， 时间久了其漆膜老化， 外观会发 生变化， 最常见的便是涂膜的粉化和褪色， 因此国家标 准中外墙乳胶漆的耐候性是根据粉化和褪色的等级来 评定的。乳胶白漆的老化主要表现为粉化，主要是采 用的颜、 填料发生粉化或颜料体积浓度过高所造成的， 但由于白漆中颜色变化通常不容易观察，所以不易被 发现。 乳胶色漆则不同， 老化不仅表现为粉化， 而且同时 表现为颜色较大的变化，这种变化通常是颜色变浅即 褪色， 并且最容易观察到， 因此常常会被人们简单地归 结为采用的色浆的耐候性不好造成的。有些人甚至在 无任何前提条件下向色浆生产商提出这样一个问题： 你的色浆能保色多少年？ 很显然这是没法回答的问 题，因为耐候性最好的色浆在耐候性差的基础漆中也 会褪色的。 半白漆、 清漆 ’ 和水性 乳胶色漆是由基础漆 & 白漆、 色浆组成的，因此乳胶色漆的耐候性是由基础漆的耐 候性和水性色浆的耐候性共同决定的，水性色浆中的 耐候性不仅与每种色浆的颜料的耐候性有关，而且还 与该色漆的调色配方的科学搭配有关。本文将讨论基 础漆的组成、 水性色浆、 色漆配方等因素对外墙乳胶色 漆的耐候性的影响。
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!$ #
影响乳胶色漆的耐候性的因素
基础漆的组成 乳胶色漆是由基础漆和水性色浆组成的，且基础
因此基础漆的耐候性决定 漆占整个色漆的 (") 以上，
现代涂料与涂装 !""#$ %
!"
建筑涂料与涂装
&’( 时急剧下降，对乳胶漆的耐候性产生很大影响。 通常乳胶漆的 &’( 越低，光泽越高，涂料的耐候性越 好； 反之乳胶漆的 &’( 越高， 光泽越低， 涂料的耐候性 越差。涂料的耐候性与 &’( 的关系如图 # 所示。 孔粗糙的墙面上， 若封底不好或面漆用水过度稀释， 乳 液基料会被墙面大量吸收，造成涂膜的 &’( 升高，粉 化变色加快，耐候性降低。因此要保证外墙色漆的耐 候性必须要做好封底处理，同时乳胶色漆在涂刷时不 可过分稀释。
!$ #$ % 涂料的颜料体积浓度
颜料体积浓度是涂膜中颜料的体积在涂膜总体积 中所占的百分比， 以 *+, 来表示。在低 *+, 配制涂料 时， 颜料粒子分散在基料聚合物的连续相里， 形成所谓 “海 - 岛 ” 结构。但随着颜料量的增加， *+, 超过某一 极限时， 基料就不能将颜料粒子间空隙完全充满， 这些 未充满的空隙就潜藏在涂膜中，使涂料的物性在临界
!# !# ! 颜料粒子的粒径大小
用于不同深浅的外墙乳胶色漆中。外墙涂料中最难选 择也最容易出现褪色现象的是红色和黄色，必须综合 考虑颜料本身的耐候性、颜色的深浅以及着色力和价 格等多方面因素， 才能得出最佳的颜色配方。 外墙涂料中常用的红色颜料有单偶氮红 &/##!、 喹 吖 啶 酮 红 &/#!!、 喹 吖 啶 酮 紫 &)#*、 蒽 醌 酮 红 &/#01 等颜料，单偶氮红颜料耐候性一般，但着色力 高， 颜色鲜艳， 喹吖啶酮颜料无论是深色还是冲淡色的 耐候性均好， 冲淡色的耐候性甚至还略有提高， 蒽醌酮 红的耐候性最佳。由于有机颜料冲淡色和深色相比耐 候性下降，因此 &/##! 不能用于浅色，可有限度地用 于中间色域， 主要用于深色大红， 浅色则用耐候性更好 的喹吖啶酮颜料和蒽醌酮红颜料来调色。要定量地掌 握好尺度，若不采用调色系统则是一件很困难的事。 芬兰希必思色彩公司提供的 45678595: 和 ;<=6 色浆系 统对此都有严格的定量规定。 其中 45678595: 调色系统 （白漆） 的规定是： 中， 在’基 &/##! 不能用于 > 基漆 （一个单 （半白漆） 漆 中用量每升不得少于 #%0 个单位 ， 在 + 基漆（清漆） 中用量不得少于钛 位为 "$ %"1 ?9） 白浆用量的一半。此规则可保证每个颜色配方都有很 好的耐候性。 外墙涂料中常用的黄色颜料有单偶氮黄 &2(3、 双 喹啉黄 &2#%1 等颜料， 偶氮颜料耐候性 偶氮黄 &21%、 一般， 但颜色鲜艳， 着色力好， 且价格便宜， 主要用于 中、 深色的着色； 喹啉黄有极好的耐候性能， 其冲淡色 的耐候性也可达到四、 五级， 主要用于浅、 中色色域的 着色。如何正确地使用普通黄色有机颜料和高性能黄 色有机颜料，在 45678595: 和 ;<=6 色浆系统中也均有 极严格的定量规定，来保证每个调色配方都有很好的 耐候性。 无机颜料氧化铁红和氧化铁黄的耐候性好，但鲜 艳性不高，不能用来调制高饱和度的红色和黄色。但 在制作浅红和浅黄的色漆配方时， 由于饱和度已不高， 可以充分发挥它们耐候性好的优势，尽可能利用氧化 铁红和铁黄来调色或用氧化铁颜料和有机颜料一起来 调色既可满足色相和饱和度的要求，同时又能保证颜 色的高耐候性。 获得外墙涂料高耐候性的另一种方法是在颜色设 计时尽可能选用中、 低彩度的颜色， 便可采用无机颜料 或无机颜料和有机颜料一起来调色，这一点无论是从 颜色美学还是从经济性来考虑也都是一致的，从各大 涂料公司的外墙色卡也能得出这一结论。 希必思色彩公司的 45678595: 和 ;<=6 调色系统中 的色漆配方均严格地贯彻了以上色漆配方原则，可保 证不同色系不同深浅的所用色漆配方 @ 下转第 3" 页 A
乳胶漆颜填料最好采用不同大小的颜料颗粒粗细 搭配下使用， 这样会使漆膜本身更加致密， 并非所有的 “ 颜、 填料均采用超细的才能称其为 高品质” 。在不影 响漆膜质感的情况下，外墙乳胶色漆中的填料较粗可 提高耐候性能。原因是粗颗粒填料表面积小，所需的 基料少，其临界 &’( 较大，故允许涂料可采用高的 &’( 体 系 仍 不会 超 过 (&’(， 涂膜 仍 有很 好 的 耐候 性。若涂料的细度过小， 表面积大， 需要更多的基料来 包裹颜料粒子，体系的 (&’( 会降低，在相同的 &’( 的情况下， 涂膜的 &’( 已接近或超过 (&’(， 最终将加 快涂膜的粉化和变色， 耐候性降低。 !# ! 水性色浆的耐候性 水性色浆的耐候性主要由其使用的颜料本身的耐 候性所决定。 颜料的耐候性能又主要取决于它的化 学结构和颜料粒子的粒径大小。
!""#$ % 现代涂料与涂装
!"
建筑涂料与涂装
料中存在着金属铜与氮原子间的配位键，可形成稳定 的铜酞菁络合物，有很好的耐光和耐候性能。酞菁类 颜料主要有蓝色和绿色两种色相。它们均有很好的着 色力、 遮盖力和耐候性， 常被用来作为水性色浆的蓝色 颜料。酞菁类颜料可用于不同深浅色域的外墙乳胶漆 中。 炭黑 &’( 结构稳定，且自身是一种很好的紫外线 吸收剂， 可对涂膜有极好的保护作用， 故耐候性好， 广 泛用于外墙乳胶漆的调色。 紫色颜料有喹吖啶酮紫 &)#* 和二 口恶嗪紫 &)!%， 喹吖啶酮紫分子中含 &)#* 为红相紫， &)!% 为蓝相紫。 +, 和 -. 基团，它们之间可形成氢键而使分子以 缔合状态存在， 耐候性好； 二 口恶嗪紫分子内含杂环， 结 构稳定， 有较好的耐候性。 外墙乳胶漆中所用的红色有机颜料有单偶氮红 蒽醌酮红 &/#01， 喹吖啶酮红 &/#!!。 &/##!， &/##! 为 鲜红的单偶氮颜料， 结构简单， 耐候性一般； &/#01 为 增加了分子极性， 有 +,， 十分优 异的耐候性 ，是性 能最佳 的红色颜 料之一 ； 黄相红， 分子中含溴原子和 分子内含有 +, 和 -.， 分子间可 &/#!! 为紫相红， 形成强烈的氢键， 结构稳定， 耐候性好。 外墙乳胶漆中所用的黄色颜料有单偶氮黄 &2(3， 双偶氮黄 &21%，喹啉黄 &2#%1，它们的色相和耐候性 也各有差异。 &2(3 为鲜艳的亮黄， 为传统的单偶氮颜 为双偶氮 料， 结构简单， 耐候性一般； &21% 为红相黄， 颜料， 相对分子质量较单偶氮颜料大， 耐候性较单偶氮 分子中含大量的氯原子， 颜料稍好；&2#%1 为绿相黄， 同时含有 +, 和—,.，分子间可形成氢键使颜料有 极好的稳定性， 是耐候性优异的黄色颜料。
建筑涂料与涂装
影响外墙乳胶色漆耐候性的因素
徐凯斌
（希必思色彩公司， 上海 !"##". ） 摘 要 分析讨论了基础漆、 水性色浆和配方设计等因素对外墙乳胶漆耐候性的影响。 乳胶漆 /01%2 耐候性 水性色浆 配方 （,*+,） （*+,） 临界颜料体积浓度 颜料体积浓度
关键词 分类号
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Fra Baidu bibliotek
前言
耐候性是外墙乳胶漆的最重要的性能之一，但由
图 # 乳胶漆的光泽、 耐候性和干遮盖力与 &’( 的关系
之， 填料的吸油量越小， 耐候性越好。因此外墙乳胶色 漆应选用吸油量较小的方解石、白云石、硫酸钡等填 料，而不可过多地选用吸油量较大的黏土、超细硅酸 铝、 云母粉等填料， 否则易引起涂膜耐候性的降低。
!# $# & 填料的细度
在老化过程中， 涂膜表面的 &’( 可认为一直在发 生变化， 随着涂膜的老化， 基料降解破坏， 涂膜的空隙 率增大， 在接近 (&’( 时涂膜的空隙 &’( 在不断升高， 率 会 迅 速 增 大 ， 粉 化 可 以 认 为 是 涂 膜 的 &’( 超 过 (&’( 后达到最高的一种状态，即涂膜表面几乎没有 涂膜的光泽 基料来黏结覆盖颜料。涂料的 &’( 越低， 越高， 基料的含量越大， 随着老化降解， 涂膜的 &’( 虽 然也在升高，但要超过 (&’( 并达到极高 &’( 状态所 需的时间会更长， 即耐候性更好。若涂料的 &’( 接近 (&’(，涂膜的空隙率会随着老化迅速增大而粉化，耐 候 性 急 剧 降 低 。 因 此 外 墙 乳 胶 漆 的 &’( 不 可 超 过 且 &’( 越低耐候性越好。 (&’(， 涂料的 &’( 对涂膜的颜色变化的影响规律也相 似， 即 &’( 越大， 涂膜褪色越快。 因为涂膜随老化的进 行， 基料降解， 空隙率增大， 干遮盖力也随之增大， 在某 “钛白” 种程度上相当于 的含量增大， 即使彩色颜料没 “冲淡” 发生变化， 也会被 而表现为褪色。在接近 (&’( 时干遮盖力会迅速增大，涂膜褪色的速度也会加剧。 这种干遮盖力的增大对于乳胶白漆颜色变化的影响很 小， 但对乳胶色漆的影响则是巨大的， 若仅从色差变化 的大小来同时评价乳胶白漆和色漆的耐候性，显然是 不公平的。 从以上分析可知，无论是从粉化程度还是从变色 程度来考虑，基础漆的 &’( 越高，乳胶色漆的耐候性 越差。要保证外墙乳胶色漆良好的耐候性，基础漆的 &’( 不可超过 (&’( ) 且基础漆的 &’( 越低，乳胶色 漆的耐候性越好， 但涂料配方成本要提高。因此， 在基 础漆配方设计时， 应综合考虑各种影响因素， 在保证基 础漆质量稳定、 涂料的颜料体积浓度合理的前提下， 再 来评估乳胶色漆的保色性。 涂料用在多 最终涂膜的 &’( 还与施工质量有关。
!# !# $ 颜料的化学结构
无机颜料中氧化铁系颜料色谱较齐全， 有铁红、 铁 黄、 铁棕等各种色相， 价格便宜， 耐候性好， 是外墙乳胶 漆中应用最多的颜料；铬酸盐类颜料由于重金属铬的 含量高， 不符合环保要求， 而且耐候性、 耐酸碱性不佳， 不能在外墙涂料中使用；钒酸铋类颜料有很好的耐光 性， 但由于着色力差、 价格昂贵， 且耐酸性有限， 在外墙 涂料中也很少使用。 有机颜料的耐候性是由其分子结构决定的，耐候 性优良的有机颜料在化学结构上通常有以下特点：相 对分子质量较大、 分子内含卤素原子、 杂环、 极性基团、 金属原子和分子间可形成氢键等。 有机颜料中用量最大的为酞菁系列颜料，酞菁颜
乳胶漆内的填料不仅可降低配方成本， 而且可提 供各种性能， 如流变性能、 机械性能、 干遮盖力等。填 料的种类对乳胶色漆的耐候性也有较大的影响，一般 吸油量大的填料需要更多的乳液基料来覆盖，其临界 &’( 较小，对某 &’( 一定的乳胶漆来说，更易靠近或 涂膜更易粉化和变色， 耐候性会较差。反 超过 (&’(，
乳液的种类不同耐候性不同，通常外墙乳胶漆应 选用耐候性较好的苯丙、 纯丙、 硅丙乳液， 而不可选用 耐候性较差的醋酸乙烯、 醋丙、 苯乙烯丁二烯共聚物等 乳液， 乳液的耐候性差易被光破坏降解而粉化， 使色漆 中的颜料受到的保护减弱，受到紫外光的辐射密度增 大， 耐候性变差， 更容易被紫外线破坏而褪色。关于乳 胶漆的种类对耐候性影响的论述可见诸多文献，在此 不作赘述。
!$ #$ ! 白色颜料的种类
基础漆中的白色颜料对乳胶色漆的耐候性也会产 生很大的影响， 白色颜料的耐候性好， 不仅自身不发生 颜色变化， 而且可吸收大量的紫外线， 减少紫外线对基 料的破坏作用，同时也极大地减弱了紫外线对彩色颜 料的辐射密度，即降低了乳胶色漆的粉化速度和褪色 速度，提高了耐候性。金红石型钛白和氧化锌能吸收 紫外线， 有很好的耐候性， 是外墙基础漆的主要白色颜 料； 锐钛型钛白粉吸收紫外线的能力差， 耐候性差， 不 能用于外墙基础漆； 立德粉经曝晒自身易变色， 且吸收 紫外线的能力差， 易粉化， 更不能用于外墙基础漆。
了最终色漆的耐候性，基础漆的性能不仅决定了色漆 的粉化程度， 而且对漆膜颜色变化产生重大影响。 根据色漆颜色的深浅不同通常可选用不同白色颜 料含量的基础漆， 基础漆的耐候性由乳液的种类、 白色 颜料的种类以及涂料的颜料体积浓度等因素决定的。
!$ #$ # 乳液的种类
于检测周期长、 测试仪器昂贵， 且到目前为止还没有很 好的检测方法， 因此它是涂料生产厂家最难把握、 最易 出现质量问题的技术指标。 外墙乳胶漆由于其涂膜长期曝露在自然环境中， 经受风吹、 日晒、 雨淋， 时间久了其漆膜老化， 外观会发 生变化， 最常见的便是涂膜的粉化和褪色， 因此国家标 准中外墙乳胶漆的耐候性是根据粉化和褪色的等级来 评定的。乳胶白漆的老化主要表现为粉化，主要是采 用的颜、 填料发生粉化或颜料体积浓度过高所造成的， 但由于白漆中颜色变化通常不容易观察，所以不易被 发现。 乳胶色漆则不同， 老化不仅表现为粉化， 而且同时 表现为颜色较大的变化，这种变化通常是颜色变浅即 褪色， 并且最容易观察到， 因此常常会被人们简单地归 结为采用的色浆的耐候性不好造成的。有些人甚至在 无任何前提条件下向色浆生产商提出这样一个问题： 你的色浆能保色多少年？ 很显然这是没法回答的问 题，因为耐候性最好的色浆在耐候性差的基础漆中也 会褪色的。 半白漆、 清漆 ’ 和水性 乳胶色漆是由基础漆 & 白漆、 色浆组成的，因此乳胶色漆的耐候性是由基础漆的耐 候性和水性色浆的耐候性共同决定的，水性色浆中的 耐候性不仅与每种色浆的颜料的耐候性有关，而且还 与该色漆的调色配方的科学搭配有关。本文将讨论基 础漆的组成、 水性色浆、 色漆配方等因素对外墙乳胶色 漆的耐候性的影响。
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!$ #
影响乳胶色漆的耐候性的因素
基础漆的组成 乳胶色漆是由基础漆和水性色浆组成的，且基础
因此基础漆的耐候性决定 漆占整个色漆的 (") 以上，
现代涂料与涂装 !""#$ %
!"
建筑涂料与涂装
&’( 时急剧下降，对乳胶漆的耐候性产生很大影响。 通常乳胶漆的 &’( 越低，光泽越高，涂料的耐候性越 好； 反之乳胶漆的 &’( 越高， 光泽越低， 涂料的耐候性 越差。涂料的耐候性与 &’( 的关系如图 # 所示。 孔粗糙的墙面上， 若封底不好或面漆用水过度稀释， 乳 液基料会被墙面大量吸收，造成涂膜的 &’( 升高，粉 化变色加快，耐候性降低。因此要保证外墙色漆的耐 候性必须要做好封底处理，同时乳胶色漆在涂刷时不 可过分稀释。
!$ #$ % 涂料的颜料体积浓度
颜料体积浓度是涂膜中颜料的体积在涂膜总体积 中所占的百分比， 以 *+, 来表示。在低 *+, 配制涂料 时， 颜料粒子分散在基料聚合物的连续相里， 形成所谓 “海 - 岛 ” 结构。但随着颜料量的增加， *+, 超过某一 极限时， 基料就不能将颜料粒子间空隙完全充满， 这些 未充满的空隙就潜藏在涂膜中，使涂料的物性在临界
!# !# ! 颜料粒子的粒径大小
用于不同深浅的外墙乳胶色漆中。外墙涂料中最难选 择也最容易出现褪色现象的是红色和黄色，必须综合 考虑颜料本身的耐候性、颜色的深浅以及着色力和价 格等多方面因素， 才能得出最佳的颜色配方。 外墙涂料中常用的红色颜料有单偶氮红 &/##!、 喹 吖 啶 酮 红 &/#!!、 喹 吖 啶 酮 紫 &)#*、 蒽 醌 酮 红 &/#01 等颜料，单偶氮红颜料耐候性一般，但着色力 高， 颜色鲜艳， 喹吖啶酮颜料无论是深色还是冲淡色的 耐候性均好， 冲淡色的耐候性甚至还略有提高， 蒽醌酮 红的耐候性最佳。由于有机颜料冲淡色和深色相比耐 候性下降，因此 &/##! 不能用于浅色，可有限度地用 于中间色域， 主要用于深色大红， 浅色则用耐候性更好 的喹吖啶酮颜料和蒽醌酮红颜料来调色。要定量地掌 握好尺度，若不采用调色系统则是一件很困难的事。 芬兰希必思色彩公司提供的 45678595: 和 ;<=6 色浆系 统对此都有严格的定量规定。 其中 45678595: 调色系统 （白漆） 的规定是： 中， 在’基 &/##! 不能用于 > 基漆 （一个单 （半白漆） 漆 中用量每升不得少于 #%0 个单位 ， 在 + 基漆（清漆） 中用量不得少于钛 位为 "$ %"1 ?9） 白浆用量的一半。此规则可保证每个颜色配方都有很 好的耐候性。 外墙涂料中常用的黄色颜料有单偶氮黄 &2(3、 双 喹啉黄 &2#%1 等颜料， 偶氮颜料耐候性 偶氮黄 &21%、 一般， 但颜色鲜艳， 着色力好， 且价格便宜， 主要用于 中、 深色的着色； 喹啉黄有极好的耐候性能， 其冲淡色 的耐候性也可达到四、 五级， 主要用于浅、 中色色域的 着色。如何正确地使用普通黄色有机颜料和高性能黄 色有机颜料，在 45678595: 和 ;<=6 色浆系统中也均有 极严格的定量规定，来保证每个调色配方都有很好的 耐候性。 无机颜料氧化铁红和氧化铁黄的耐候性好，但鲜 艳性不高，不能用来调制高饱和度的红色和黄色。但 在制作浅红和浅黄的色漆配方时， 由于饱和度已不高， 可以充分发挥它们耐候性好的优势，尽可能利用氧化 铁红和铁黄来调色或用氧化铁颜料和有机颜料一起来 调色既可满足色相和饱和度的要求，同时又能保证颜 色的高耐候性。 获得外墙涂料高耐候性的另一种方法是在颜色设 计时尽可能选用中、 低彩度的颜色， 便可采用无机颜料 或无机颜料和有机颜料一起来调色，这一点无论是从 颜色美学还是从经济性来考虑也都是一致的，从各大 涂料公司的外墙色卡也能得出这一结论。 希必思色彩公司的 45678595: 和 ;<=6 调色系统中 的色漆配方均严格地贯彻了以上色漆配方原则，可保 证不同色系不同深浅的所用色漆配方 @ 下转第 3" 页 A
乳胶漆颜填料最好采用不同大小的颜料颗粒粗细 搭配下使用， 这样会使漆膜本身更加致密， 并非所有的 “ 颜、 填料均采用超细的才能称其为 高品质” 。在不影 响漆膜质感的情况下，外墙乳胶色漆中的填料较粗可 提高耐候性能。原因是粗颗粒填料表面积小，所需的 基料少，其临界 &’( 较大，故允许涂料可采用高的 &’( 体 系 仍 不会 超 过 (&’(， 涂膜 仍 有很 好 的 耐候 性。若涂料的细度过小， 表面积大， 需要更多的基料来 包裹颜料粒子，体系的 (&’( 会降低，在相同的 &’( 的情况下， 涂膜的 &’( 已接近或超过 (&’(， 最终将加 快涂膜的粉化和变色， 耐候性降低。 !# ! 水性色浆的耐候性 水性色浆的耐候性主要由其使用的颜料本身的耐 候性所决定。 颜料的耐候性能又主要取决于它的化 学结构和颜料粒子的粒径大小。
!""#$ % 现代涂料与涂装
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建筑涂料与涂装
料中存在着金属铜与氮原子间的配位键，可形成稳定 的铜酞菁络合物，有很好的耐光和耐候性能。酞菁类 颜料主要有蓝色和绿色两种色相。它们均有很好的着 色力、 遮盖力和耐候性， 常被用来作为水性色浆的蓝色 颜料。酞菁类颜料可用于不同深浅色域的外墙乳胶漆 中。 炭黑 &’( 结构稳定，且自身是一种很好的紫外线 吸收剂， 可对涂膜有极好的保护作用， 故耐候性好， 广 泛用于外墙乳胶漆的调色。 紫色颜料有喹吖啶酮紫 &)#* 和二 口恶嗪紫 &)!%， 喹吖啶酮紫分子中含 &)#* 为红相紫， &)!% 为蓝相紫。 +, 和 -. 基团，它们之间可形成氢键而使分子以 缔合状态存在， 耐候性好； 二 口恶嗪紫分子内含杂环， 结 构稳定， 有较好的耐候性。 外墙乳胶漆中所用的红色有机颜料有单偶氮红 蒽醌酮红 &/#01， 喹吖啶酮红 &/#!!。 &/##!， &/##! 为 鲜红的单偶氮颜料， 结构简单， 耐候性一般； &/#01 为 增加了分子极性， 有 +,， 十分优 异的耐候性 ，是性 能最佳 的红色颜 料之一 ； 黄相红， 分子中含溴原子和 分子内含有 +, 和 -.， 分子间可 &/#!! 为紫相红， 形成强烈的氢键， 结构稳定， 耐候性好。 外墙乳胶漆中所用的黄色颜料有单偶氮黄 &2(3， 双偶氮黄 &21%，喹啉黄 &2#%1，它们的色相和耐候性 也各有差异。 &2(3 为鲜艳的亮黄， 为传统的单偶氮颜 为双偶氮 料， 结构简单， 耐候性一般； &21% 为红相黄， 颜料， 相对分子质量较单偶氮颜料大， 耐候性较单偶氮 分子中含大量的氯原子， 颜料稍好；&2#%1 为绿相黄， 同时含有 +, 和—,.，分子间可形成氢键使颜料有 极好的稳定性， 是耐候性优异的黄色颜料。
建筑涂料与涂装
影响外墙乳胶色漆耐候性的因素
徐凯斌
（希必思色彩公司， 上海 !"##". ） 摘 要 分析讨论了基础漆、 水性色浆和配方设计等因素对外墙乳胶漆耐候性的影响。 乳胶漆 /01%2 耐候性 水性色浆 配方 （,*+,） （*+,） 临界颜料体积浓度 颜料体积浓度
关键词 分类号
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前言
耐候性是外墙乳胶漆的最重要的性能之一，但由
图 # 乳胶漆的光泽、 耐候性和干遮盖力与 &’( 的关系
之， 填料的吸油量越小， 耐候性越好。因此外墙乳胶色 漆应选用吸油量较小的方解石、白云石、硫酸钡等填 料，而不可过多地选用吸油量较大的黏土、超细硅酸 铝、 云母粉等填料， 否则易引起涂膜耐候性的降低。
!# $# & 填料的细度
在老化过程中， 涂膜表面的 &’( 可认为一直在发 生变化， 随着涂膜的老化， 基料降解破坏， 涂膜的空隙 率增大， 在接近 (&’( 时涂膜的空隙 &’( 在不断升高， 率 会 迅 速 增 大 ， 粉 化 可 以 认 为 是 涂 膜 的 &’( 超 过 (&’( 后达到最高的一种状态，即涂膜表面几乎没有 涂膜的光泽 基料来黏结覆盖颜料。涂料的 &’( 越低， 越高， 基料的含量越大， 随着老化降解， 涂膜的 &’( 虽 然也在升高，但要超过 (&’( 并达到极高 &’( 状态所 需的时间会更长， 即耐候性更好。若涂料的 &’( 接近 (&’(，涂膜的空隙率会随着老化迅速增大而粉化，耐 候 性 急 剧 降 低 。 因 此 外 墙 乳 胶 漆 的 &’( 不 可 超 过 且 &’( 越低耐候性越好。 (&’(， 涂料的 &’( 对涂膜的颜色变化的影响规律也相 似， 即 &’( 越大， 涂膜褪色越快。 因为涂膜随老化的进 行， 基料降解， 空隙率增大， 干遮盖力也随之增大， 在某 “钛白” 种程度上相当于 的含量增大， 即使彩色颜料没 “冲淡” 发生变化， 也会被 而表现为褪色。在接近 (&’( 时干遮盖力会迅速增大，涂膜褪色的速度也会加剧。 这种干遮盖力的增大对于乳胶白漆颜色变化的影响很 小， 但对乳胶色漆的影响则是巨大的， 若仅从色差变化 的大小来同时评价乳胶白漆和色漆的耐候性，显然是 不公平的。 从以上分析可知，无论是从粉化程度还是从变色 程度来考虑，基础漆的 &’( 越高，乳胶色漆的耐候性 越差。要保证外墙乳胶色漆良好的耐候性，基础漆的 &’( 不可超过 (&’( ) 且基础漆的 &’( 越低，乳胶色 漆的耐候性越好， 但涂料配方成本要提高。因此， 在基 础漆配方设计时， 应综合考虑各种影响因素， 在保证基 础漆质量稳定、 涂料的颜料体积浓度合理的前提下， 再 来评估乳胶色漆的保色性。 涂料用在多 最终涂膜的 &’( 还与施工质量有关。
!# !# $ 颜料的化学结构
无机颜料中氧化铁系颜料色谱较齐全， 有铁红、 铁 黄、 铁棕等各种色相， 价格便宜， 耐候性好， 是外墙乳胶 漆中应用最多的颜料；铬酸盐类颜料由于重金属铬的 含量高， 不符合环保要求， 而且耐候性、 耐酸碱性不佳， 不能在外墙涂料中使用；钒酸铋类颜料有很好的耐光 性， 但由于着色力差、 价格昂贵， 且耐酸性有限， 在外墙 涂料中也很少使用。 有机颜料的耐候性是由其分子结构决定的，耐候 性优良的有机颜料在化学结构上通常有以下特点：相 对分子质量较大、 分子内含卤素原子、 杂环、 极性基团、 金属原子和分子间可形成氢键等。 有机颜料中用量最大的为酞菁系列颜料，酞菁颜