涂料技术
探讨合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的发展与实际应用
从合成树脂乳液砂壁状建筑涂料的涂膜装饰效果、应用范围、施工方法、成本等方面概要介绍该类涂料的特征;论述该类涂料近年来在涂料性能的改善与提高、新品种涂料的开发、涂料生产机械的发展、涂料应用范围的扩展和施工方法的发展等方面的状况;对于砂壁状建筑涂料应用中的几个实际技术问题,阐述了作者的看法和解决方法。
1砂壁状建筑涂料的主要性能特征
砂壁状建筑涂料又称喷砂涂料、真石漆、石头漆等,是由合成树脂乳液和粒径与颜色相同或不同的彩砂颗粒为主要原材料配制而成的高装饰性建筑涂料,其涂膜酷似装饰性天然石材。这类涂料的基料为合成树脂乳液,因而称为合成树脂乳液砂壁状建筑涂料。
砂壁状建筑涂料的主要特征在于其涂膜的饰面风格粗犷、质感性强、装饰效果极好。例如,通过对砂粒大小的调整和不同的搭配,或者采用不同的方法,都能够得到或粗犷、或细腻的不同风格的涂膜;通过对彩砂颜色的调整和不同的搭配或外加颜料调色,则能够得到或绚丽、或质朴的不同风格涂膜。此外,通过采用不同的施工方法(喷涂、批涂等)或者对涂膜表面是否采取罩光措施等,也能够得到装饰效果明显不同的涂膜。
其次,砂壁状建筑涂料的适用范围很宽,既可以适用于大面积的室外墙面,也可以应用于内墙。例如,在某些内墙面的高档装饰中适当应用砂壁状涂料,有时能够起到画龙点睛的装饰效果(如用作电视机的背景墙假山的环境衬托和欧式装饰构件的涂装等)。
第三,砂壁状建筑涂料的施工方法灵活,既可以喷涂施工,也可以批涂施工。不同的施工方法得到的涂膜风格不同,可以根据要求灵活选用。
第四,由于该类涂料的组成材料中含有大量的廉价细砂(其粒径较粗),所需要的成膜物质用量很少,因而涂料的生产成本很低。例如,在砂壁状建筑涂料配方中使用质量分数为15%的合成树脂乳液,所得到的涂料就具有很好的物理力学性能。
最后,砂壁状建筑涂料的生产工艺简单,只是将涂料配方中的各种原材料搅拌混合均匀即可,而且由于大量粗砂粒的存在使得涂料混合物很容易搅拌均匀。
2砂壁状建筑涂料的发展
砂壁状建筑涂料在我国的应用起始于20世纪70年代,80年代颁布了该类涂料的第一个国家标准,即GB9153—1988《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》。21世纪初又颁布了建工行业标准JG/T24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》。在近40年的发展过程中,该涂料的应用长盛不衰,并随着时代的进步和新材料的出现而不断发展,性能得到改善,装饰效果提高,产品品种有所增加。
2.1涂料性能的改善与新品种涂料的开发
2.1.1涂膜耐水性的改善
在砂壁状建筑涂料开发应用的早期阶段,限于当时成膜物质(合成树脂乳液)的性能,导致涂料的耐水性差,带来的直接问题是涂膜在受到水(雨水或者其它水)的侵蚀时,涂膜泛白、发花,而且在涂膜干燥后这种泛白现象不能消除,使涂膜变得很难看,严重影响装饰效果,使其应用受到限制。这种现象在高耐水性乳液出现后迎刃而解。
2.1.2解决涂膜的耐污染性
由于砂壁状涂料的涂膜表面呈现砂粒堆叠状态,砂粒间的空隙中易于积累灰尘、尘埃或其它污染物,早期这种污染不能够通过表面罩光解决,因为那时的乳液高温回黏现象严重,在夏季罩光会给涂膜带来更严重的污染,因而,该类涂料耐污染性差是早期发展阶段的又一不足。近年来,随着硅丙乳液的出现使这一问题得到解决,即使用耐水性强、表面能高而不易沾染灰尘、耐热性好、高温回黏现象不明显的硅丙乳液制备高耐沾污罩光剂,很好地解决了砂壁状涂料涂膜耐污染性差的问题。
当然,直接使用耐污染性好的乳液(如硅丙乳液、氟改性聚丙烯酸酯乳液等)生产,也能够得到耐污染性很好的砂壁状涂料。
2.1.3涂膜装饰效果的提高
提高砂壁状涂料的装饰效果,是近年来的又一新发展。这类技术措施一种是向涂料组成中引入称为“岩片”的组分,使涂膜中出现闪光薄片而提高装饰效果;另一种是向涂料中引入柔软状态的“彩色颗粒”(通过乳液-颜料混合物破乳而得),使涂膜呈现类似大理石的效果,其仿石材效果逼真,提高了砂壁状涂料的装饰档次。
2.1.4新产品的开发
随着可再分散聚合物树脂粉末的出现,一种类似于装饰砂浆的粉状砂壁状涂料得以开发应用,但目前尚处于初期阶段,还存在调色、涂膜装饰效果和泛碱等问题需要解决。此外,批涂施工的砂壁状建筑涂料在组成和原材料选用方面也与喷涂施工产品存在较大差别,实际上也属于新产品开发范畴。
在新产品开发方面,仿花岗岩涂料是在砂壁状涂料的基础上发展起来的。首先,该涂料将砂壁状涂料中的砂粒粒径改变成120~160目、近乎于粉状的细砂;其次,使用特殊的破乳技术,将以高弹性聚合物乳液为基料的彩色涂料破乳,得到类似于花岗岩纹理的彩色“色料”。在施工时,先喷涂(或批涂),再采用仿瓷涂料那样的施工方法将涂膜表面压平、抹光,得到以假乱真的仿花岗岩涂膜。这种涂料适用于内、外墙面的涂装。这类涂料出现不久,应用量还不大,但因涂膜装饰效果好而很受欢迎。
1砂壁状建筑涂料的主要性能特征
砂壁状建筑涂料又称喷砂涂料、真石漆、石头漆等,是由合成树脂乳液和粒径与颜色相同或不同的彩砂颗粒为主要原材料配制而成的高装饰性建筑涂料,其涂膜酷似装饰性天然石材。这类涂料的基料为合成树脂乳液,因而称为合成树脂乳液砂壁状建筑涂料。
砂壁状建筑涂料的主要特征在于其涂膜的饰面风格粗犷、质感性强、装饰效果极好。例如,通过对砂粒大小的调整和不同的搭配,或者采用不同的方法,都能够得到或粗犷、或细腻的不同风格的涂膜;通过对彩砂颜色的调整和不同的搭配或外加颜料调色,则能够得到或绚丽、或质朴的不同风格涂膜。此外,通过采用不同的施工方法(喷涂、批涂等)或者对涂膜表面是否采取罩光措施等,也能够得到装饰效果明显不同的涂膜。
其次,砂壁状建筑涂料的适用范围很宽,既可以适用于大面积的室外墙面,也可以应用于内墙。例如,在某些内墙面的高档装饰中适当应用砂壁状涂料,有时能够起到画龙点睛的装饰效果(如用作电视机的背景墙假山的环境衬托和欧式装饰构件的涂装等)。
第三,砂壁状建筑涂料的施工方法灵活,既可以喷涂施工,也可以批涂施工。不同的施工方法得到的涂膜风格不同,可以根据要求灵活选用。
第四,由于该类涂料的组成材料中含有大量的廉价细砂(其粒径较粗),所需要的成膜物质用量很少,因而涂料的生产成本很低。例如,在砂壁状建筑涂料配方中使用质量分数为15%的合成树脂乳液,所得到的涂料就具有很好的物理力学性能。
最后,砂壁状建筑涂料的生产工艺简单,只是将涂料配方中的各种原材料搅拌混合均匀即可,而且由于大量粗砂粒的存在使得涂料混合物很容易搅拌均匀。
2砂壁状建筑涂料的发展
砂壁状建筑涂料在我国的应用起始于20世纪70年代,80年代颁布了该类涂料的第一个国家标准,即GB9153—1988《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》。21世纪初又颁布了建工行业标准JG/T24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》。在近40年的发展过程中,该涂料的应用长盛不衰,并随着时代的进步和新材料的出现而不断发展,性能得到改善,装饰效果提高,产品品种有所增加。
2.1涂料性能的改善与新品种涂料的开发
2.1.1涂膜耐水性的改善
在砂壁状建筑涂料开发应用的早期阶段,限于当时成膜物质(合成树脂乳液)的性能,导致涂料的耐水性差,带来的直接问题是涂膜在受到水(雨水或者其它水)的侵蚀时,涂膜泛白、发花,而且在涂膜干燥后这种泛白现象不能消除,使涂膜变得很难看,严重影响装饰效果,使其应用受到限制。这种现象在高耐水性乳液出现后迎刃而解。
2.1.2解决涂膜的耐污染性
由于砂壁状涂料的涂膜表面呈现砂粒堆叠状态,砂粒间的空隙中易于积累灰尘、尘埃或其它污染物,早期这种污染不能够通过表面罩光解决,因为那时的乳液高温回黏现象严重,在夏季罩光会给涂膜带来更严重的污染,因而,该类涂料耐污染性差是早期发展阶段的又一不足。近年来,随着硅丙乳液的出现使这一问题得到解决,即使用耐水性强、表面能高而不易沾染灰尘、耐热性好、高温回黏现象不明显的硅丙乳液制备高耐沾污罩光剂,很好地解决了砂壁状涂料涂膜耐污染性差的问题。
当然,直接使用耐污染性好的乳液(如硅丙乳液、氟改性聚丙烯酸酯乳液等)生产,也能够得到耐污染性很好的砂壁状涂料。
2.1.3涂膜装饰效果的提高
提高砂壁状涂料的装饰效果,是近年来的又一新发展。这类技术措施一种是向涂料组成中引入称为“岩片”的组分,使涂膜中出现闪光薄片而提高装饰效果;另一种是向涂料中引入柔软状态的“彩色颗粒”(通过乳液-颜料混合物破乳而得),使涂膜呈现类似大理石的效果,其仿石材效果逼真,提高了砂壁状涂料的装饰档次。
2.1.4新产品的开发
随着可再分散聚合物树脂粉末的出现,一种类似于装饰砂浆的粉状砂壁状涂料得以开发应用,但目前尚处于初期阶段,还存在调色、涂膜装饰效果和泛碱等问题需要解决。此外,批涂施工的砂壁状建筑涂料在组成和原材料选用方面也与喷涂施工产品存在较大差别,实际上也属于新产品开发范畴。
在新产品开发方面,仿花岗岩涂料是在砂壁状涂料的基础上发展起来的。首先,该涂料将砂壁状涂料中的砂粒粒径改变成120~160目、近乎于粉状的细砂;其次,使用特殊的破乳技术,将以高弹性聚合物乳液为基料的彩色涂料破乳,得到类似于花岗岩纹理的彩色“色料”。在施工时,先喷涂(或批涂),再采用仿瓷涂料那样的施工方法将涂膜表面压平、抹光,得到以假乱真的仿花岗岩涂膜。这种涂料适用于内、外墙面的涂装。这类涂料出现不久,应用量还不大,但因涂膜装饰效果好而很受欢迎。
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