外墙弹性涂料专用配套底漆的研究

http:/外墙弹性涂料专用配套底漆的研究弹性涂料作为外墙高性能涂料的一个类别，由于其原材料组成的关系，决定了这类产品的优点和缺点都相当突出。弹性乳液中含有吸水率较大的单体，所以弹性涂料的耐水普遍较差，表现为遇水起泡、起皮甚至底面剥离等现象，在潮湿多雨的南方地区尤为突出。为解决这一普遍存在的问题，本文通过改变弹性涂料涂装体系的配套性，开发一款弹性涂料专用的特殊底漆，以解决上述问题。引言随着建筑业的高速发展，对于建筑外墙装饰和保护的要求也越来越高，由于墙体直接曝露在自然环境中，建筑物受到温差、阳光、雨水、风沙等恶劣条件影响，墙面很容易出现老化、开裂等现象，破坏了建筑物美观，加速墙体损坏，大大缩短建筑物寿命及安全性。而作为墙体之外的直接抵挡恶劣环境的建筑物“皮肤”——涂料，起到直接保护墙体的重要作用。在中国，弹性涂料在建筑外墙上使用的比例越来越大，根据2014年的市场统计，2014年弹性涂料在建筑外墙上的使用率占所有平涂总量的近60%，而2009年这个比例仅为20%左右，弹性涂料已经成为建筑外墙主要的使用材料。弹性涂料是以合成树脂乳液为基料，与颜料、填料及助剂配制而成，施涂一定厚度(干膜厚度大于等于150μm)后，具有弥盖因基材伸缩(运动)而产生的细小裂纹的有弹性的功能性涂料。弹性涂料相对于普通平涂涂料的优点和缺点都很明显，其优点在于由于弹性外墙漆膜具有很高的延伸率，因而当墙体出现细微裂缝时，漆膜受到拉伸变形但不会开裂破坏，仍然可以保持原有的阻隔作用，从而避免开裂的墙体直接暴露于大气之中。但是，弹性涂料的耐水性，特别是初期耐水性则一直是其短板;外墙面长时间处于雨水、潮湿等环境下，特别是施工后短时间内，很容易发生起泡、起皮甚至剥落等现象，严重影响了建筑物的装饰和保护功能。见图1http:/弹性涂料耐水性、特别是初期耐水性差，一直以来都是弹性涂料的一块短板。相对于普通涂料而言，弹性涂料干燥速度慢，漆膜软、漆膜透气性差，水分子会与弹性漆膜中的酯键进行氢键结合，从而破坏原有的底漆面和面漆面之间的作用力，造成弹性涂料遇到水就容易和底漆剥离，产生起泡、起皮等现象。传统涂装体系中的配套底漆，只注重对基层的渗透和封闭，而对面漆层的抓附力不是很关心，这种弹性涂料体系长时间处于下雨、高湿状态下，就会造成底漆层和面漆层的分离。为了解决上述弹性涂料的通病，研发一种既和基材又和面漆层都具有很好的附着力的底漆，是解决弹性涂料缺陷的关键。我们通过实验，从底漆的反向抓附力着手，以解决弹性涂料配套体系的耐水问题。我们与国内知名乳液公司合作，通过技术创新，开发了一款弹性专用配套底漆乳液(以下简称‘专用乳液’)，用这款乳液制作的底漆，不仅对基层有很强渗透性、附着力及自身致密性，还能与弹性面漆进行化学键铆合，使涂层之间的结合键无法在高湿状态下水解，从而使整个体系达到优异的耐水效果，为弹性涂料涂装体系提供了一套很好的解决方案。试验部分使用普通外墙底漆配方，选用不同类型的乳液，测试弹性配套体系的耐水性。表1中4个不同的底漆配套体系耐水性测试实验结果见表2。实验发现，使用专用底漆配套的弹性体系耐水优良，而使用普通底漆配套的弹性体系则耐水效果很差(耐水效果见图2)。http:/实验及结果讨论为进一步研究乳液使用量对底漆自身性能及配套效果的影响，分别作梯度试验，选取上述配方，将配方中乳液添加量分别定为25%、30%、35%、40%、45%，按照JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》标准及配套弹体系进行测试，结果如表3所示。表3实验数据可知，乳液使用量在30%及以上时，底漆性能达到JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》外墙II型标准要求(见表4);而乳液使用量在使用到35%及以上时，底漆性能达到JG/T210-2007《建筑内外墙用底漆》外墙I型标准要求(见表4)。综合性能及成本等因素，我们选用取乳液用量35%的配方作为配套底漆。http:/种市售底漆，与本实验专用底漆进行对比，测试底漆性能及配套弹性涂料体系性能。由表5可以看出，普通底漆与弹性涂料配套，干附着力都很好，但遇水后的配套性普通底漆与弹性涂料的附着力都很差，户外测试也较差，而本实验专用配套底漆都很好。·实验室小板测试耐水性对比保养及测试条件：辊涂一道底漆于无石棉水泥平板上，待底漆保养24h后使用线棒两道制膜弹性面漆(120um+80um)，两道面漆间隔3h;待第二道面漆制膜完成后保养24h后浸水，浸水面积为板面的2/3，观察浸水3d后板面状况，见图3。·配套附着力对比制板条件：辊涂一道底漆于无石棉水泥平板上，待底漆保养24h后使用线棒两道制膜弹性面漆(120um+80um)，两道面漆间隔3h。一次附着力：面漆保养72h后划格法测试配套附着力。浸水附着力：浸水8h取出样板擦干后常温保养30min，划格法测试配套附着力。二次附着力：浸水8h取出样板擦干后常温保养24h，划格法测试配套附着力。图4是市售底漆和专用底漆的一次附着力，浸水附着力，二次附着力结果对比。http:/·施工墙对比实验条件以及方法：选取处理过的水泥墙辊涂底漆，保养24h后辊涂2道弹性面漆，两道面漆间隔3h，面漆保养24h后大量淋水(最好直接在降雨天气前将上述底面施工完成，直接通过雨水实验);淋水(或淋雨)完毕后轻抠漆膜表面，能轻易将面漆撕破则为不合格，图5是市售底漆和专用底漆的施工墙对比结果。结论http:/本试验通过初步筛选乳液种类，确定了使用专用乳液配套弹性体系，能很好地解决弹性涂料体系耐水性差的问题;再通过确定底漆乳液的使用量，以达到成本-性能的最佳平衡点。再与市售普通底漆对比，从底漆的性能、配套弹性面漆体系耐水性能、配套弹性面漆户外效果等方面验证本产品的优异效果。本实验解决了外墙弹性建筑涂料耐水差的弊病，通过使用特殊乳液改进底漆对面层的附着力，使配套底漆不仅具有优异的渗透性、致密性，还通过底漆乳液特殊双向铆钉结构，能够与弹性面漆的紧密结合成一体，减弱弹性涂料在高湿环境下水解，使基材层、底漆层、弹性面漆层结合成一个更为牢固的整体，达到优异的整体耐水性能，彻底解决了弹性涂料耐水性差的弊病，为弹性涂料的大量使用提供了一个很好的解决方案。