建筑涂料现状及展望

温晓萌，刘小峯，董艳霞，蔡永源
( 天津市合成材料工业研究所，天津300220)

0 引言
建筑涂料由于色彩斑斓，性能优良，施工简便，广泛应用于建筑内外墙面、顶棚、地面以及建筑物内有关部件和构件等方面的装饰，并兼具有保护功能以及其他特种功能。建筑涂料以水性涂料为
主，内墙和顶棚所用涂料几乎全部为水性涂料，外墙涂料中水性涂料和溶剂型均有应用，但以水性涂料为主。地面涂料以溶剂型涂料为主，近年来，国内外环氧改性水性地面涂料的研究和应用发展很快。

1 建筑涂料分类［1］
建筑涂料包括墙面涂料，防水涂料、地坪涂料和功能性建筑涂料等( 见表1) 。
表1 GB/T 2705 －2003 涂料分类方法

2 不同应用领域的建筑涂料
2. 1 外墙涂料
外墙涂料是用于建筑物外墙面或外表装饰的建筑涂料。外墙面直接暴露于大气环境中，时刻经受自然界各种环境，如风、雪、雨、紫外线及酸雨等的侵蚀，因而必须具有良好的物理力学性能、耐水、耐酸碱、耐洗刷和耐紫外线等耐老化性能。目前外墙涂料主要有水性和溶剂型两大类，用量上以水性为主，质量上则以溶剂型取胜。溶剂型外墙涂料主要包括氟树脂外墙涂料、聚氨酯－丙烯酸酯复合外墙涂料和有机硅－丙烯酸酯复合外墙涂料等。
2. 1. 1 不同基体树脂的外墙涂料
1) 氟树脂外墙涂料［2］
目前广泛采用的是常温固化成膜的FEVE 型氟树脂涂料，其特点是耐化学腐蚀、耐久性和耐沾污性能好，能在－ 40 ～ 160 ℃下正常使用，涂膜附着强度高，硬度高，装饰性和施工性能好。主要品种有水性和溶剂型两大类。溶剂型的涂料有四氟乙烯共聚氟碳涂料和三氟氯乙烯共聚氟碳涂料，另外常用的还有弱溶剂型氟碳涂料和水性氟碳涂料。目前国内研制生产的氟碳涂料和从日本进口的
氟碳外墙涂料已得到广泛应用，涂装效果好，耐久性优良，仿幕墙涂装也得到广泛认可。但水性涂料用量较少，问题较多。
2) 有机硅－丙烯酸酯复合外墙涂料
有机硅－丙烯酸酯复合外墙涂料兼具丙烯酸酯树脂涂料的耐老化、耐紫外线照射、耐腐蚀、耐水、耐碱及对底材的湿润性好和有机硅耐热、耐沾污、表面能小、高温下不回粘等综合优势，因此涂料的技术－经济综合性能好。该涂料有水性和溶剂型两种。它仅次于氟树脂涂料，为单组分涂料，成本低廉，施工比较方便。
3) 聚氨酯－丙烯酸复合外墙涂料
该涂料为双组分涂料，它兼具聚氨酯涂料装饰性能好、耐候性好、硬度高、不回粘和丙烯酸酯涂料的保光、保色、对基材润湿性好等综合性能。其水性涂料处于开发阶段，目前使用的主要是溶剂型产品。
4) 丙烯酸酯及其共聚物外墙涂料
丙烯酸酯及其共聚物外墙涂料是目前我国建筑涂料的主导产品。其特点是耐光、保光、保色、耐候性能好。它适宜配制平光、半光和有光等多种产品。
5) 氯化橡胶类外墙涂料
它主要用于腐蚀性较为严重的外墙面的涂装。其特点是耐水、耐腐蚀、抗渗透性能好。其缺点是容易泛黄，目前很少使用。
上述几种外墙涂料除氯化橡胶外都有不同程度的应用，其中以丙烯酸酯类的用量最大，使用也最为广泛。氟树脂涂料是近年来开发的新产品，性能优异，但用量较少，应引起足够的重视。丙烯酸酯类及其共聚乳液类外墙涂料，其用量约占外墙涂料总用量85% 以上，另外也使用一些有机—无机复合型外墙涂料，高性能功能性涂料等。聚乙烯醇缩醛类树脂外墙涂料现在基本已经淘汰，而砂壁状涂料、复层涂料和拉毛涂料的应用逐渐增多。目前，苯乙烯－丙烯酸酯共聚乳液是我国使用最多的外墙建筑涂料，其耐水、耐碱、耐擦洗、耐候性好，价格适中，已成为外墙乳胶漆的通用品种。河南纳宝涂料公司投产的新型纳米改性建筑涂料已获得中国绿色建材产品证书，年生产能力已超过万吨，其特点是涂膜硬度高，抗污染性好，具有更强的附着力，不易起皮和脱落。
2. 1. 2 外墙涂料基本配方［3］
外墙涂料的基本配方见表2 ～表6。
表2 单组分氟树脂外墙涂料配方

表3 日本FEVE 氟树脂涂料的典型配方

表4 水性氟树脂乳液( PFEVE 乳液) 配方

表5 溶剂型丙烯酸酯建筑涂料配方

表6 含纳米材料的丙烯酸酯乳液外墙涂料配方

2. 2 内墙涂料［7］
用于建筑物内墙壁装饰的建筑涂料称为内墙涂料。由于内墙面直接与人们生活和工作关系更为密切，其装饰效果，如涂膜颜色、手感质感、平整度尤为受到人们的更多关注。如果透气性、吸湿性不好，势必造成墙面结露，不利于室内环境改善。另外墙面也要求防霉、无毒、耐水、耐碱和良好的可清洗性能。我国内墙涂料主要品种有丙烯酸乳液类、聚醋酸乙烯乳液类、叔碳酸乙烯酯—醋酸乙烯酯乳液类和VAE 乳液类等。下面以VAE 乳液类为例介绍其涂料，配方见表7。
表7 VAE 内墙涂料配方［8］

近年来日本推出零VOC 水系涂料产品，具有防污、抗菌、防霉、消臭等功能，适于医院和办公室室内涂膜。
2. 3 地面涂料［9〗
应用于建筑物地面涂装的涂料称为地面涂料。一般适用于工业地坪涂装的主要材料还是功能性地坪涂料。按成膜物质来分，可分为酚醛类、环氧树脂类、聚氨酯类、丙烯酸酯类、醇酸酯类和过氯乙烯类等，下面重点介绍几种功能性地坪涂料配方。
1) 环氧耐磨地面涂料［10］
环氧耐磨地坪涂料主要品种有溶剂型环氧耐磨地面涂料、水性环氧耐磨地面涂料、无溶剂环氧自流平地面涂料和环氧防静电地面涂料等。配方举例见表8，表9。
表8 水性环氧地面涂料配方

表9 溶剂型环氧防静电地面涂料配方

2) 聚氨酯弹性地面涂料［12］
聚氨酯弹性地面涂料和环氧树脂耐磨地面涂料同为功能性地面涂料，这两种涂料除了都具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐机械冲击性能外，还具有各自的特性。环氧对地面附着力和耐湿性优于聚氨酯，但弹性相对较差。聚氨酯弹性地面涂料为双组分，主要用于会议室、影剧院、卫生间和地下室等地面涂装，见表10。
表10 聚氨酯弹性地面涂料配方

* 注: 由三羟甲基丙烷和环氧丙烷反应制得。
3 建筑涂料市场现状及展望［13］
目前全球建筑涂料需求量已超过了500 万t，年均增长率为3%。美国是涂料工业最发达的国家，建筑涂料占涂料总消费量的50%，日本涂料产量位居世界第三位，建筑涂料产量占涂料总量的30%，而我国是世界第二大涂料生产国，建筑涂料约占涂料总量的35% 左右，目前亚洲已成为全球建筑涂料最大的需求增长地区。我国是世界最大的建筑涂料市场，目前年均增速为10%。东欧是建筑涂料另一快速发展地区，俄罗斯及其领近国家是东欧装饰涂料的最大市场。威士伯公司自收购中国最大的独立涂料生产商华润涂料公司后，也增强了其在中国的地位，并快速成为建筑涂料重要供应商。今后建筑涂料开发重点是高耐候性的氟碳树脂涂料，有机硅改性丙烯酸酯外墙涂料、聚氨酯改性丙烯酸酯外墙涂料，并使水性涂料向高弹性、耐酸碱、隔音隔热、密封和抗龟裂方向发展，相应开发水性PVC 防水涂料、焦油改性聚氨酯防水涂料、节能型防水涂料和氯丁胶沥青防水涂料及纳米改性高性能耐候性优良的外墙建筑涂料。