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摘要：以阳离子树脂作为釉面底漆的主要成膜物质，以丙烯酸乳液作为釉面面漆的主要成膜物质，制备了一种能够直接涂覆在翻新琉璃瓦表面的釉面涂料，研制涂料的性能指标达到相关标准。

    关键词：釉面涂料；釉面底漆；釉面面漆

    中图分类号：TQ637文献标识码：A文章编号：1009-1696（2010）01-0005-04

    0·引言

    与传统的石棉瓦、水泥瓦相比，彩色琉璃瓦具有色彩鲜艳、高雅华丽、质轻、隔音、耐磨、保温、抗压强度高等优良性能，而且其吸水率低，降雨后屋面的荷重增加幅度小，能保证屋面质量的稳定性［1］。但琉璃瓦生产或使用过程中易出现以下问题：第一，在制备过程中，由于琉璃瓦的原料使用不当、成形控制不严、烧制不稳等使坯釉中间发育不良，造成琉璃瓦脱釉［2］；第二，用于室外的琉璃瓦因季节温差、昼夜温差，易出现粉化、失光、爆皮现象；第三，琉璃瓦在长期使用过程中易出现返卤、泛霜现象［3］。这些情况都会影响琉璃瓦装饰建筑物的效果。因琉璃瓦装饰的建筑物维修麻烦，大多采用新瓦换旧瓦，维修成本高。针对江苏地域的气候特点，我们研制成一种釉面涂料，可以直接将其涂覆在需翻新的琉璃瓦表面，且可根据维修要求随意调配涂料颜色，使琉璃瓦装饰的建筑物维修变得容易，降低维修费用。

    琉璃瓦是瓦坯表面饰以彩釉，传统琉璃瓦彩釉以铅丹为助熔剂，以Fe、Cu、Mn、Co等金属元素的氧化物为着色剂，形成PbO-SiO2二元系统，然后与成型好的坯体在高温下形成牢固的结合体。西式琉璃瓦采用熔块釉，配制熔块的原料有硼砂、碱面、铅丹等，着色剂和助熔剂不同，可制作色彩不同的琉璃瓦［4］。因琉璃瓦表面坚硬、光滑，所以涂覆在其表面的漆膜必须具备与底釉附着力好、耐水性、耐化学腐蚀性、耐候性优异，不易变色等性能。

    1·实验部分

    1.1原料

    阳离子树脂、氯化橡胶、水性丙烯酸树脂、环氧树脂、溶剂型丙烯酸树脂、铁黑、纤维素、消光剂、耐沾污剂、成膜助剂、杀菌剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、有机胺等。

    1.2仪器及设备

    JD300-3电子天平、101-1B型电热鼓风干燥箱、实验分散砂磨两用机、STM-IV斯托默黏度计、分析天平、JTX-2型建筑涂料耐洗刷仪、PHS-25酸度计等。

    1.3釉面涂料的制备

    1.3.1釉面底漆的制备

    将底漆用树脂投入料筒中，边搅拌边加入适量的水和特殊助剂，搅拌均匀，进行涂膜性能检测。

    1.3.2釉面面漆的制备

    将一定量的水加入料筒中，边搅拌边依次按配方量加入分散剂、消光剂、耐沾污剂、增稠剂、消泡剂、防霉剂、颜填料、有机胺等，高速搅拌分散均匀，研磨，再加入成膜助剂、消泡剂，控制适当的分散速度，加入丙烯酸乳液、增稠剂等^［5］，然后进行涂膜性能检测

 1.4性能检测

    将釉面底漆直接涂覆在清洗干净的200mm×100mm×10mm的琉璃瓦上，在样板四周及背后封蜡作防水保护，按国标进行涂膜性能指标的测试。在涂有釉面底漆的琉璃瓦上，待底漆干燥后再涂刷面漆，一般涂2道或3道面漆。干燥后将样板四周及背后封蜡作防水保护，按国标测试涂膜的性能。

    2·结果与讨论

    2.1成膜物对釉面底漆的影响

    分别选用阳离子树脂、氯化橡胶、水性丙烯酸树脂、溶剂型丙烯酸树脂、环氧树脂为主要成膜物质，加入适量的助剂配制成底漆，然后进行涂膜附着力测试，实验结果见表1。

表1 不同成膜物质对底漆附着力的影响

    从表1可看出：以水性丙烯酸树脂、氯化橡胶为成膜物制备的底漆，漆膜对琉璃瓦附着力较差，因此它们不宜选作釉面底漆的成膜物质；以环氧树脂、溶剂型丙烯酸树脂、阳离子树脂为主要成膜物制备的底漆漆膜附着力相近，但环氧底漆漆膜易泛黄，会影响釉面面漆的色泽，而溶剂型丙烯酸底漆不符合环境要求。阳离子树脂是一种小粒径、多用途、性能优异的水溶性阳离子树脂，用该树脂配制而成的乳胶漆，乳液中的聚合物在水分蒸发之后即开始自交联反应，热、碱性物质均可促进交联反应，而且漆膜的抗碱性、抗盐析性极好，适合涂覆在琉璃瓦表面。阳离子树脂中的阳离子能够与琉璃瓦釉面中的有机物、金属元素发生络合反应，使釉面、底漆膜牢固结合在一起，具有良好的附着力。该阳离子树脂还具有突出的耐水性、耐候性、抗污性、耐碱性，对琉璃瓦表面有良好的黏附力。用该树脂还可配制平光、半光和高光乳胶漆。通过反复实验得出底漆的最佳配方：阳离子树脂乳液60%，H2O39.2%，特殊助剂0.8%。其中特殊助剂的主要成分是硅烷交联剂，助剂的交联作用使漆膜更致密。为保证产品性能的稳定性，一般用塑料桶包装。

2.2釉面面漆的配方及性能

    经过反复的试验摸索，最终确定釉面面漆的最佳配方如表2所示。

表2 釉面面漆配方

    按照表2配方制备釉面面漆，按国标测试涂膜的性能，结果见表3。

釉面面漆性能

    2.3颜填料的影响

    本文研制的釉面涂料是室外装饰涂料，要求颜料具有耐碱性、耐水性、耐老化性。无机颜料的耐光性、耐溶剂性、耐迁移性、遮盖力都比有机颜料好，常用的无机颜料有氧化铁系颜料、钛镍系颜料等。实验表明：用铁黑粉作为灰色颜料，能够制得良好的灰色釉面涂料，且不影响涂膜性能。为使漆膜的色泽自然，可适当增加一些消光剂。通过采用不同的无机颜料进行实验，结果表明涂膜性能基本不变。横贯扬州城东西的文昌路主干道两旁建筑物大多用彩色琉璃瓦装饰，制备的灰色釉面涂料已成功用于文昌路两旁建筑物的琉璃瓦翻新。
2.4pH值的影响

    乳胶漆制备过程中，除增稠剂的用量、分散速度和分散时间是影响涂料黏度的因素外，pH值也是影响涂料黏度的主要因素之一。pH值对涂料黏度的影响见图1。

图1 pH值对涂料黏度的影响

    由图1可看出：pH值在7~8之间时，涂料黏度随乳液pH值的增加而增大；pH值在8~8.5之间时，涂料黏度趋于平缓；pH值>9时，涂料黏度基本不变。

    因釉面面漆中加入丙烯酸酯类增稠剂，其增稠效率对pH值有较大的依赖性［6］。随乳液pH值增大，增稠剂的增稠效率逐渐增大，当pH值达到8.5左右，增稠剂的增稠效率达到最大。但若在生产中加入过多的有机胺类中和剂，不但会增加涂料的成本，还会给涂料的后续施工造成环境污染。为既保证增稠剂的增稠效率最大发挥，又能使涂料在贮存期间pH值达到施工要求（见表4），一般将其pH值调整到9.0左右。