单层耐沾污弹性涂料的研制研究.pdf

单层耐沾污弹性，涂料的研制 郭林晖 (上海昭日化工有限公司，200122) 建筑物的外墙多采用混凝土、水泥预制板j水泥砂浆抹面或净水泥浆抹面等，其表面经过风吹雨 淋。夏晒冬冻后，往往会出现裂缝。为了遏制弥盖建筑物外墙表面(即涂料的基层)的裂纹，弹性建筑涂 料的研究及其在建筑物外墙、屋面等处的应用就应运而生了。 所谓弹性建筑涂料就在于其涂层不仅具有常规涂料的耐水、耐候和耐腐蚀性等，而且能在较广泛 温度变化范围内保持良好的回弹性、痔久的韧性和优良的伸长率，以适应建筑物表面的“活”裂纹的 产生和运动。本文仅阐述以合成树脂乳液为成膜物质配制而成的弹性外墙乳胶漆。 2单层低污染弹性涂料用乳液的研制 生产弹性乳胶漆的关键是弹性乳液，只有乳液具有粘弹性。由其形成的涂膜才会具有粘弹性。所 以，选择作为弹性乳胶漆的成膜物质，应既软又韧，弹性模量低，延伸率高。由于弹性乳胶液使用了玻 璃化温度；艮低的赢膜物质，虽然满足了弹性要求；但会出现发粘和耐污染性差的问题。为了解决涂膜耐 沾污和弹性的矛盾，，人们对此进行了大量的研究工作。在日本，昭和高分子株式会社已经成功研制了单 层低污染弹性涂料用乳液AP一5085。 2．1涂膜去污机理 构造物的污染是凭视觉上的污染部分与不污染部分的判断而决定的。而且，根据涂料色彩的不同 对污染的认识也会不同，明亮的色彩污染会更显眼。 污染物的主要来源是空气中的悬浮粒子，污染物质也由于环境不同而产生很大差异，城市的污染 绝大部分是以亲油性成分为主(如汽车尾气、工业废气等)，而其他地方的污染则以砂尘等新水性成分为 主。 由亲水性污染物质造成的污染，在坚硬、平滑的涂膜表面很难附着，而且很容易分散于水(雨水) 中。并随雨水而流落，或向合体蔓延，’不显眼。 索 水 性 涂 质 膜 A：污染物质的附着．降雨 B：雨水侵入涂膜与污染物质之问 C：污袭物质随雨水而漉落 图I 亲水性涂膜表面的去污机理 亲油性成分的污染，如图I所示，沾上水的时候，亲水性涂膜表面的水滴与涂膜的接触面积比疏 水性涂膜表面的水滴与涂膜的接触面积大，易于被雨水冲走。 9l 耐污染性优异的涂膜，从防止附着的角度来看，坚硬、抗静电效应好且表面平滑被认为是好的涂 膜，如从去污的角度米看，亲水性涂膜表面雨水的洗净效果和表面均匀污染而造成的雨迹及斑痕非显现 化桨果被认为是好的涂膜。 2．2单层低污染弹性涂料用乳液AP-5085的设计思想 为了具有既不损害涂膜的基本物性同时又具优异耐沾污等性能，把涂膜表面设计成亲水性，使水 的接触角变小，同时提高水的润湿性。一般的亲水性化方法会影响耐水性。AP一5085乳液使用了特殊的 亲水性官能团，使乳液粒子表面存在有效的亲水性官能团，从而使耐水性与润湿性同时并存。 一般的乳液含有很多的表面活性剂。下雨时由于表面活性剂向涂膜表面迁移．导致局部表面活性 剂浓度偏高，虽然也有表面亲水性，但会导致涂膜的耐水性下降。所以，为了尽可能使表面活性剂不轻易 地向涂膜表面迁移而把乳液粒子设计为无皂化，以达到亲水涂膜耐水性能优良的效果。 3试验部分 3．1仪器 3．2配方 外墙乳胶漆配方见表l。 表1外墙乳胶漆配方 原料 质量分数／％ 水 8．O～12．O 润湿分散剂 0．4～O．8 丙二醇 2．