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文 献 综 述 水性多彩涂料的研究与制备院 系：化学化工学院 学 号： 041208125 姓 名： 陈午平 一、前言水性多彩涂料是一种分散在含成膜物质水分散介质中的，由彩色球粒水性分散体组成的水性多彩涂料；该涂料主要由分散相、交联溶液及保护胶水溶液三部分构成。其分散相由颜料、填料和成膜物等组成，其中，成膜物在分散相中占主要作用，它不仅将颜料包覆，而且使颜料均匀分布于分散相，且对涂料的其他性能有很大影响。成膜物一般为乳液，如纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液，或其乳液的混合体。颜料采用无机或有机酞青系类。在不断搅拌下，将上述物质依次加入，即得到所需粘度的均匀分散相。交联溶液是先将交联剂溶于水，即能均匀地与成膜物发生交联作用。保护胶水溶液是将保护胶、稳定剂和其他助剂按一定配比溶于适量水中而形成的一种均相体系。在适当的搅拌速度下将分散相以细流状倒入交联溶液中，再将保护胶水溶液回入其中并搅拌得到单色涂料。然后将不同颜色的单色涂料经低速搅拌混合，就能制得多彩涂料。本课题从解决环境污染和简化涂装过程出发,配制了水包水型多彩涂料。以水溶性的丙烯酸树脂中和物和多种颜料的混合物作为分散相,于合成树脂乳液的分散介质中分散。凝胶化试剂使得分散相粒子表面凝胶化,从而使不同色调之间互不相溶,得到两种或两种以上色彩的多彩涂料,色彩丰富且具有立体效果，适宜于建筑物内、外壁的壁面、顶棚等的涂装，也可以用于金属制品、木材等的涂装。其特点是所形成的多彩涂膜色彩柔和、绚丽、豪华；一次施工即可形成多彩涂膜，施工简单容易，经济；涂料中不含有机溶剂，无臭无味，有利于操作和施工，不污染环境等。二水性多彩涂料简介水包水多彩潦料实际上是一种以水性乳胶涂料的小颗粒作为分散相，以保护胶水溶液为连续相的多相悬浮体 。要得到均匀稳 定的悬浮体，就必须使乳胶涂料在加入保护胶水溶液的过程中，不发生保护胶对乳胶涂科的稀释、涂料的凝结及颜料向保护胶水溶 液中渗透等。要实现这种 水包水 的悬浮 体，就必须在把水性乳胶涂料分散于保护胶水溶液的瞬间，在涂料颗粒表面形成一层不溶于水的柔性膜，这层柔性膜除能够阻止膜内的涂料组份及膜外的保护胶组份的相互扩散外，还能够防止涂料颗粒之间发生聚集、凝结；喷潦后，随着永份的挥发，涂料颗粒之间相互堆砌、融合，最终形成多彩花纹涤膜。通常，建筑用水性多彩涂料，是在形成透明膜的合成树脂乳化液配制的漆料中，添加着色骨料等配制而成的；或是根据需要先配制成数种有色涂料，再多次涂装方法，使之形成多彩涂膜。前者形成的多彩涂膜，往往着色部位过于突出不理想。此外，虽然也有将着色油性涂料呈粒状分散于以水为主成分的溶剂中配制成的多彩涂料，但是这种涂料，由于在水系溶剂中不含涂膜形成材料，涂布后，着色油性涂料颗粒难以展开，不能形成以底漆为衬托、形态自然的具有多色斑点或条纹的多彩涂膜。水性多彩涂料则是以干燥后可以形成透明膜的合成树脂乳化液配制成的漆料，与以合成树脂乳化液和颜料配制成的颜料色浆配制而成的多彩涂料相比，不存在涂料颗粒难以展开的问题。水性多彩涂料适宜于建筑物内、外壁的壁面、顶棚等的涂装，也可以用于金属制品、木材等的涂装。其特点是所形成的多彩涂膜色彩柔和、绚丽、豪华；一次施工即可形成多彩涂膜，施工简单容易，经济；涂料中不含有机溶剂，无臭无味，有利于操作和施工，不污染环境等。三水性多彩涂料的相关特性l 由底涂到面涂皆为水性涂料组合，完全符合环保要求。 2具耐酸、耐碱及耐盐水性，无惧酸雨侵蚀，也是海边建筑之优良装饰涂料材料。 3高度自洁特性，使涂装面常保如新，且具抗污染及耐刷洗特性，即使受污染也可以用水性清洁剂轻易清除。 4 市场上最接近石材样貌的涂料。 5水性多彩涂料的主材，突破了传统的水包油型组合多彩涂料的局限。单一可包含10种以上不同颜色的组合，且可研制出大花色面的各式花岗岩质感。 6具有高度的延展及耐屈服特性，也为极佳的防水装饰面材。 7优质的树脂基材，使复层涂膜拥有高强度，高耐磨耗，耐刷洗性，同时又兼具高延展特性。 8抗紫外线照射、不剥离、附着力超强。 9耐磨耗及耐沸水特性。 10 超强耐候特性，使用年限达10年以上，属长效型外墙涂装建材。 11运用了环保科技与艺术的结合，涂装后可形成细致的砂岩、岗石、多彩色调的雕刻岩石面、高雅的花岗石、大理石质感。 12 提供了一个优越质量、高耐候性、高防水性、高弹性的涂料来保护建筑物。四水性多彩涂料国内外研究现状1、国外建筑涂料的发展情况近年来，国外建筑涂料从产品品种、规模应用、质量水平以及研究水平上，都有了很大的发展，已经成为涂料中产量最大的品种。发展较快的地区主要分布在美国、日本、西欧及亚太地区。美国是涂料工业发达国家，建筑涂料占涂料总量的50%。在外墙装饰材料中，建筑涂料占45%；在内墙装饰材料中，建筑涂料占60%。在美国，80%的建筑物外墙用各种优雅的调和色涂料装饰，住宅小区和别墅基本上以涂料装饰为主，一栋建筑物常用1-2种色彩的涂料，使建筑物显得丰富多彩、生机盎然，而室内常用单色涂料。日本是世界涂料生产大国，涂料年产量居世界第二位，仅次于美国，建筑涂料产量占涂料总产量的30%。在日本，建筑涂料使用非常广泛，不仅限于内外墙壁、顶棚、地面，还包括门窗、走廊、楼梯扶手、水箱、屋面防水等建筑物所有的附属金属构件和木质件。 西欧像德国、瑞士等国家，80%的外墙使用涂料装饰，意大利、西班牙等地中海沿岸国家，66%的外墙用涂料装饰。西欧的建筑涂料使用量占涂料总量的39%。亚太地区近几年来建筑涂料发展迅速，一些国家的政府从美化环境出发，颁布了相关政策法规，为建筑涂料的消费量迅速增长提供了有利的支持。 2国内研究现状水性多彩涂料的各项性能赋予它广阔的应用空间和应用领域：（1） 建筑内外墙装饰构件GRC、FRP上的应用。早期的装饰构件经过简单基层处理后，喷饰、涂刷建筑乳胶漆来保证与所装饰的建筑墙面的一致性，但是随着建筑涂料产品的不断推陈出新，装饰构件面饰材料也由真石漆发展到了质感涂料。这从一定程度上丰富了建筑装饰构件的多样性，人们为了保证花岗岩幕墙系统与建筑装饰构件的一致性、协调性，满足更加仿真的花岗岩效果，已经有一些建筑装饰构件工厂开始应用水性多彩涂料作为饰面材料，并且在工程实践中取得了不错的使用业绩，得到业主方和设计人员的好评。（2） 2008年， 我国有些公司将水性多彩涂料用于保温一体成型板的饰面中，并取得了较好的效果，有效解决了施工质量的可控性、施工便捷性的问题。但是，保温一体成型板采用多彩涂料饰面，还需解决涂膜的耐磨性、抗老化等问题，还有后期的维护和翻新问题。虽然水性多彩涂料在保温一体化方面的应用还存在不完善的问题，但是这样的应用方向是很有益的。（3） 我国台湾有企业在水性多彩涂料玻璃装饰面板涂装应用上获得突破，并受到市场欢迎。这种玻璃装饰面板就是将水性多彩涂料喷饰在玻璃板上，其喷饰的背面作为装饰面应用，其感官效果、触摸感、耐磨性、抗酸碱性、抗老化性能等各项指标等同于或高于天然花岗岩。玻璃装饰面板可以代替日益短缺的花岗岩资源，可以仿制出十分逼真的花岗岩纹路和花纹，其综合成本则远远低于天然的花岗岩，同时还提高了玻璃装饰面板的附加值。玻璃装饰面板可以用于建筑内外墙装饰面，代替天然的花岗岩运用于地面砖装饰，还可以运用到家庭的橱柜台面、装饰板等等，应用前景十分广阔。（4） 最近还有将水性多彩涂料用于装饰木板面饰上；有的将水性多彩涂料用于外墙铝塑板翻新中，取得了很好的预期装饰效果，也很好地解决了铝塑板后期翻新维护的难题。（5） 水性多彩涂料的发展已由装饰性向功能性方向转变，研发了防火型多彩涂料，防霉型、抗静电型多彩涂料等，并试图将水性多彩涂料仿花岗岩的应用潜力发展到更广阔的领域中。五配方工艺与基本路线 水包水型多彩涂料的形成犬体可分为三个过程： 1分散相单色水性涂料的配制； 2连续相保护胶水溶液的配制j 3把配好的乳胶涂料分散到保护胶水溶渡中去 在这三个过程中，有许多因素将对多彩涂科的性能产生影响，下面对上述三个过程作简单介绍。 1分散相水性涂料的配制 分散相是水包水型多彩涂料的主要组成部分，是涂料的最终成膜物质，因此，它的成份除了要满足在分散过程中形成表面保护膜，使不同色彩的小颢粒能独立、稳定、均匀的分散于连续相中外，还应具有作为一般 涂料的基本功能。分散相的基本配方如下 (wt )：基料 3O50 改良剂A 适量 颜料浆 l530 助剂I 适量 助剂II 适量 水 余量 2连续相保护胶水溶液的配制 保护胶水溶液主要有保护胶及改良剂组成，基本配方如下(wt )： 保护胶 25 助剂 适量 改良剂B 适量 水 余量 3多彩涂料的配制 将配好的保护胶溶液装入带有搅拌的容器中，开动搅拌，把配好的水性潦料，按一定方式注入其中，依搅拌速度和注入方式的不同，而得到大小、形状相异的彩色颗粒。 工艺示意如下:总结 通过选择高分子材料的凝胶特性，解决了制备水性多彩 艺术涂料工艺中彩色颜料颗粒易发生二次凝聚的技术关键， 使得彩色颜料颗粒稳定可调同时，通过选择合适的助剂和控 制分散相的合理工艺参数，使水性多彩艺术涂料施工性和图 案设计达到完美的统一。水性多彩涂料的应用为建筑涂料增添了新颖性和多样性，也为人们拓宽了选择范围。虽然水性多彩涂料还存在一些缺陷，有待于进一步的完善，但是从产品的特性看，水性多彩涂料的发展潜力还是强劲的。参考文献1.何声太，罗作球.W/W 型水性多彩涂料J . 化学建材，1997，13（1 ）：16-17 2.徐峰. 多彩涂料现状分析J . 新型建筑材料，1993（8 ）：15 3.李慧扬，樊芷芸，贾雨. 我国多彩涂料的现状与发展趋势J . 广州化工，1996，24（4 ）：11 4.邱侃，袁晓枫 . 提高水性多彩涂料装饰性的探讨J . 新型建筑材料，1994（8 ） 5温瑞远,刘立湖.新型水包水多彩花纹涂料.涂料工业,1994：14-16 6.马利,李雪松,杨凡.水包水型多彩涂料的研制.精细化工,1994,(11):17-21 7.孙幼红,李小华,李建,王朋.水包水型多彩涂料的研制J.化工时刊,2004, 18(1)：55-56 8林民华，洪宗耀一种新型建筑装饰材料全水性多彩建筑涂料j上海涂料，2006 ，44（1）：32-33 9.金慧成. 水性多彩涂料的应用现状与发展趋势.上海涂料,2011，49(9)：38-39 10.徐峰.多彩涂料现状分析J.新型建筑材料，1993(8 ):15 11.李慧扬,樊芷芸,贾雨.我国多彩涂料的现状与发展趋势J.广州化工,19