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外墙涂料的耐候保色性和抗沾污力
发布时间:2015-05-21 点击次数:
 

  外墙涂料作为外保温系统中的重要组成部分,因其独特的优势,具有巨大的发展空间。但外墙涂料要在外墙装饰中唱主角,还面临着巨大的考验,必须具有较高的耐久性,才能适应当前建筑技术发展的需求,即要求涂料的饰面装饰效果不随时间的流逝而很快下降,要能够抵御外界各种污染,这就要求外墙涂料具有高耐候保色性和高抗沾污能力,这也成为外墙涂料发展的一个重要方向。

外墙涂料的耐候保色性和抗沾污力

  一、耐候保色性

  外墙涂料长期暴露于户外,受到风吹、雨淋和日晒,经过一段时间后,饰面的外观会发生粉化、变色、褪色、失光等现象。目前,国家对高性能外墙涂料的耐候保色要求一般是8-10年以上,但国内涂料厂家生产的产品很多不能达到这么高的要求。涂膜的粉化、褪色和变色与涂料的基料和颜料有着密切的联系。

  二、基料与耐候保色性

  基料对涂料的性能起着决定性的作用。外墙饰面受紫外线、日晒及雨水的作用会逐级劣化,其中紫外线的影响最大。它能使基料聚合物发生化学反应而变质。如果乳液聚合物含有聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯和聚丁二烯等成分,受到紫外线照射后,很容易发生主链断裂、分子间交联或降解反应。这样基料中聚合物因交联或降解会引起涂膜物性的变化:分子间交联会使延伸性降低,而主链断裂会降低涂膜的强度,最终导致外墙涂料的泛黄或粉化。在配制高性能外墙涂料时应注意选择耐候性优异的乳液作为基料。硅改性丙烯酸乳液和水乳型聚氨酯是目前发展最快、最具开发前景的涂料基料品种。这些基料聚合物分子间较高的化学键能和特殊的分子结构决定了它们具有优异的抗老化性能,有的抗老化性能达到20年以上,完全能够满足高性能外墙涂料对基料耐候性的要求。此外,乳液的耐候性还跟乳液中乳液颗粒的尺寸和乳化体系紧密相关。乳液颗粒越细,所形成的涂膜越完善,其耐候性相应地也较优良。在乳液中加入一定量的紫外线吸收剂,可以减少紫外线对涂膜的损伤。

  三、颜料和耐候保色性

  涂料的涂膜主要由基料聚合物和颜料构成。因此这两种主要物质的种类和比率决定着涂膜的结构和物性。在涂料配方中,若颜料体积浓度(PVC)低于临界PVC,颜料粒子就分散在基料聚合物中形成“海—岛”结构;但如果PVC超过临界PVC,基料聚合物就不能将颜料粒子间的空隙完全充满,颜料粒子松散堆积,其间出现空隙,涂膜的耐洗刷性、耐污染、耐候性急剧下降。同类乳液品种PVC越低,光泽越高,耐候性、保色性越差。所以,在配制高性能外墙涂料时应严格控制颜料体积浓度尽量小于临界PVC,保证涂膜的完整。

  颜料的主要作用就是使涂膜具有一定的遮盖力和呈现不同的色彩,因此要使涂膜具有优异的耐候性,颜料就需具有较好的遮盖力和着色力、较高的分散度、鲜明的颜色以及对光的稳定性等。耐候性优异的白色颜料不仅自身的颜色始终如一,而且能吸收大量紫外线,减轻紫外线对基料或其他彩色颜料的破坏作用,提高涂膜的耐候保色性。白色颜料中应用最广、效果最好的是金红石型钛白粉。

  彩色颜料中无机和有机颜料均在使用,但从涂膜的耐候性能考虑,一般使用无机颜料比较适合。无机颜料的耐光性和耐候性一般优于有机颜料,目前在外墙涂料中主要采用耐候性优异的铁系颜料。

  另外,在高性能涂料中应尽量避免使用易粉化的填料,而使用具有较好耐候性及酸碱稳定性的填料。应用效果较好的有沉淀硫酸钡、石英粉、云母粉和硅灰石粉等。

  四、耐污染性

  高耐污染性是外墙涂料十分重要的性能指标。外墙涂料发展缓慢,一个重要的原因就是涂层的耐污染性不理想,效果不能持久。因此,高性能外墙涂料需要解决的一个重要问题就是设法提高涂层的抗沾污性,使涂层对污染介质有抵御能力。涂料抗沾污性能不良的原因主要有:涂料配制过程中一般都要使用乳化剂和各种助剂,随着时间的推移,涂层中的这些低分子物质会挥发,使涂层中留有大量的孔隙。就微观结构而言,与溶剂型涂料相比较,乳胶漆涂层含有大量的微孔,且表面比较粗糙,呈现出凹凸不平。大气中的尘埃在重力的作用下容易沉积,对涂层色彩形成不同程度的遮盖。下雨时,尘埃随同雨水在毛细作用下侵入涂层,水分蒸发后,尘埃微粒继续留存于微孔内,这将会对涂膜的装饰效果产生严重的影响。

  从装饰功能来看,建筑油漆涂料色彩绚丽、多姿多彩的装饰效果,符合当今人们个性化的追求。其次,它容易更新且成本较低,人们可以很方便地重新涂饰,满足建筑外装饰长久长新的需要;再次,从施工来考虑,建筑涂料能方便、快捷地涂覆在建筑物上,施工效率高,无安全隐患。