选取不同水性建筑涂料对其耐沾污性进行研究。结果表明，涂膜的粗糙度、吸水率、硬度、静水接触角对涂膜的耐沾污性有重要影响，并简要分析了涂膜耐沾污的原理，为耐沾污水性涂料的研制开发提供科学依据。
[关键词]水性涂料;涂膜;耐沾污性
[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)02-0061-02
对于建筑外墙涂料，装饰性是其基本功能，它通过对建筑物涂装美化其外观。但建筑外涂装直接暴露于室外，不可避免要受到污染。据观察，涂膜表面受到污染的现象较为普遍，远超过变色、开裂粉化等其它情况。外墙涂料的污染问题，已成为制约建筑外墙涂料进一步发展的难题之一。
水性涂料由于采用水做分散相，不污染环境、安全、无火灾危险，适合环境保护要求，代表建筑涂料的发展方向。但涂膜耐沾污性较差影响了水性涂料的推广应用。因而，对水性涂料涂膜耐沾污性问题的研究意义更大。
对水性建筑涂料耐沾污性与涂膜性状的关系，国内研究不多。文章通过大量实验，选取不同性质的水性建筑涂料，对其耐沾污性进行研究， 并分析其耐沾污的机理。希望以此研究，为水性涂料耐沾污性能的改进提供基础性的依据，从而为提高水性涂料产品的综合性能提供技术途径，希望由此能导致耐沾 污性能优良的外墙涂料产品大量用于建筑外墙涂装，使建筑物保新更长久，延长建筑物一次涂装涂膜的使用寿命，降低维护费用，节约能源资源。
1·实验部分
1.1实验材料
27种水性涂料;石棉水泥板，应符合建标25规定的技术要求，试板尺寸为150mm×70mm×5mm;硬铝板，符合GB3880 规定的技术要求，尺寸为50mm×150mm×1mm;玻璃板，符合GB4871规定的技术要求，尺寸为90mm×120mm×3mm;石蜡;粉煤灰。
1.2实验仪器与设备
天平;砝码;分析天平;烧杯;QBY-2摆杆硬度仪;HD-10厚度计;JY-82接触角测定仪;C84-Ⅱ反射率测定仪;冲洗装置;600目砂纸;刮刀;软毛刷，宽度25mm;滚花辊具。
1.3实验方法[1]
样板的制备按GB9271-88进行。吸水率测试按HG2-1612-85进行。涂膜耐沾污性测试方法按 GB/T9757-2001进行。取制备养护好样板，先分别测定其吸水率、硬度、静水接触角，筛选出具有不同吸水率、硬度、静水接触角的样板，再对筛选出 的样板进行耐沾污性测试。
2·结果与讨论
2.1涂膜粗糙度与耐沾污性
任意取三种涂料分别涂刷成平面样板和粗糙面样板，养护后进行耐沾污性实验，测得涂膜耐沾污性数据如表1。
从表1可以看出，对于不同粗糙度、同种涂料的涂膜，其耐沾污性是不同的。粗糙面样板反射系数下降率大，耐沾污性较差。因为粗糙面易使灰尘堆积，形成堆积污染。因此，为提高涂膜的耐沾污性，从而较长久保持其装饰效果，市区建筑物涂膜不宜太粗糙。
2.2涂膜吸水率与耐沾污性
选用硬度、静水接触角相近而吸水率不同的5种平面涂膜，进行污染实验，结果发现，涂膜吸水率与其耐沾污性之间存在着相关性(见图1)。
从图1可以看出，随涂膜吸水率的增大，涂膜反射系数下降率也增大，涂膜耐沾污性降低。涂膜吸水率与其耐沾污性成负相关。这与Alan等的观点一致[2]，即灰尘等污染物能被水携带进入涂膜孔隙，形成吸入性污染，涂膜吸水性越强越不耐沾污。
2.3涂膜硬度与耐沾污性
对静水接触角、吸水率相近，硬度不同的5种平面涂膜进行耐沾污实验后，所得结果见图2。
涂膜硬度与摆杆硬度仪摆杆摆动次数成正比，涂膜越软，摆杆摆动次数越少，反之则越多。由图2可以看出，随摆杆摆动次数的增加，涂膜的反射系 数下降率降低，即硬度增加涂膜耐沾污性增强。因为当污染物与涂膜表面发生碰撞时，硬度高的表面更容易“拒绝”粘附，避免粘连性污染。
具有相近硬度、不同静水接触角的亲水性、疏水性涂膜，进行耐沾污性测试后，其涂膜静水接触角与耐沾污性之间存在一定的规律性(见图3、图4)。
对于亲水性涂膜，从图3可以看出，随静水接触角增大，其反射系数下降率降低，涂膜耐沾污性提高。而疏水性涂膜则恰好相反，随静水接触角的增大，涂膜耐沾污性降低。
根据杨氏方程[3]，在涂膜去污过程中，亲水性涂膜因具有较高的临界表面张力，水易浸湿涂膜，将污染物从涂膜表面置换下来，且静水 接触角越小，越有利于污染物的清除。但若亲水性涂膜静水接触角太小，亲水性太强，往往伴随着涂膜吸水率增加，这会对涂膜造成永久性污染，反而会降低涂膜耐 沾污性。疏水性涂膜因临界表面张力较低，不易被水浸湿，污染物附着在涂膜表面很难被水去除，静水接触角越大，越不利于污染物的去除。
因此，静水接触角接近908，涂膜耐沾污性较好。
3·结语
由实验结果可以看出，涂膜性状与其耐沾污性密切相关。粗糙度大的涂膜更容易污染，因此，市区建筑物外墙在施工时，应提高涂膜的平整性改善其耐沾污性。
硬度较小涂膜容易“抓住”污染物，使涂膜沾污。这可通过确定适宜的PVC、提高涂膜的交联密度等途径提高涂膜硬度。涂膜吸水率越大，静水接触角越小，涂膜沾污越严重。适当添加纳米材料、采用新型乳液等措施可改善涂膜的耐沾污性能。
现在，随着汽车保有辆的增加，大气污染物的亲油性在逐渐增加，单纯依靠技术措施提高涂膜耐沾污性能已较难满足要求。只有控制大气污染，才能更好的解决涂料耐沾污性问题。
参考文献
[1]化学工业部标准化研究所.化学工业标准汇编：涂料与颜料[M].北京：中国标准出版社，1991.
[2]Alan Smith，Oliver Wagner.影响乳胶漆积尘沾污性的因素[J].中国涂料，1997(3)：45-48.
[3]顾惕人，马季铭.表面化学[M].北京：科学出版社，1994.
(本文文献格式：闫金霞,张人韬.水性建筑涂料不同性状涂膜耐沾污性研究[J].广东化工，2010，37(2)：61-62) |
