建筑涂料的功能与用途

建筑涂料是指涂敷于建筑物表面能干结成膜，具有防护、装饰、防腐、防火或其他特殊功能的物质。早期的涂料采用的主要原料是天然树脂的干性和半干性油，随着石油化工的发展，各种合成树脂、溶剂、助剂的相继出现，以人工合成树脂和各种人工合成有机稀释剂，甚至以水为稀释剂的乳液型涂膜材料相继研制并应用于建筑工程上。

建筑涂料在经济发达的美国、日本、西欧应用很广。美国建筑涂料占涂料总量的50%，62%为水乳型的，38%为溶剂型的。美国80%的建筑物外墙用各种优雅和调和色彩的彩色涂料，住宅小区的别墅基本上以涂饰面为主，一幢建筑物常用1～3种色彩的涂料装饰，室内为单色涂料。我国涂料企业规模小、成本高、产量低，缺乏名牌效应。建筑涂料仅占涂料总量的24%，高档产品少。

国外建筑涂料种类丰富，有有机的水性涂料和溶剂类涂料，也有无机涂料。就有机涂料的成膜物而言，油脂涂料、天然树脂涂料、酚醛树脂涂料、沥青涂料等为低档涂料。醇酸、氨基、硝基、过氯乙烯等树脂、聚酯、环氧丙烯酸树脂、聚氯酯、有机硅橡胶等树脂类涂料即合成树脂涂料为高档涂料。高低档涂料的比例通常是反映涂料工业发展水平的尺度，美国、日本、西欧等发达国家和地区，合成树脂涂料的比例都在90%以上。

美国建筑涂料以成膜物分类，主要由丙烯酸系列、聚醋酸乙烯系列两大类树脂构成，也有少量的环氧树脂和聚氨酯涂料。外墙涂料中丙烯酸类树脂涂料占60%左右，聚醋酸乙烯类树脂涂料占30%左右，其他树脂如聚氨酯、环氧树脂系列涂料等约占10%左右。

日本建筑涂料不仅质量高，而且种类多，外墙涂料主要有属平滑涂装型的无光泽漆、厚质丙烯酸乳液涂料、有光泽的氯乙烯树脂涂料、环氧树脂涂料、丙烯酸树脂涂料、双组分聚氨酯涂料、有机硅丙烯酸橡胶涂料、含氟树脂涂料、仿瓷涂装型的高弹性丙烯酸橡胶涂料、水性环氧树脂涂料、丙烯酸乳胶涂料。内墙涂料主要有丙烯酸乳胶涂料、弹性丙烯酸乳胶涂料、氯乙烯树脂涂料、环氧树脂涂料等。地面涂料主要有双组分环氧树脂漆、厚质涂料、双组分聚氨酯厚质树脂弹性涂料、丙烯酸树脂涂料、弹性氯乙烯树脂和环氧树脂涂料。日本的建筑涂料以苯乙烯—丙烯酸、醋酸乙烯—丙烯酸树脂及纯丙烯酸树脂为主。近年来，聚氨酯涂料作为中高档建筑涂料在日本使用量大增。

欧洲各国建筑涂料也以丙烯酸类树脂涂料为主，尤其在外墙涂料上占绝大部分。英国的ICI、德国的BASF和DINOVA等公司生产的建筑涂料中，丙烯酸树脂占相当大的比重。德国KEIM公司的无机建筑涂料，在欧洲也占有一定的市场。

国外近年来还致力于发展新型、功能型、环保型建筑涂料，并十分重视减少涂料中有机挥发物（VOC）。1980年国际环境保护法颁布后，发达国家提出发展涂料工业的“三大前提、四大原则”。三大前提即无公害（无污染）、省资源、省能源；四大原则（又称4E原则）即经济（Economy）、能源（Energy）、效率（Efficiency）、生态（Ecology）。

12.4.1　建筑涂料的组成

涂料的基本组成组分为主要成膜物质、次要成膜物质、稀释剂和助剂四类。

（1）主要成膜物质又称为胶黏剂或固着剂。它的作用是将涂料中的其他组分黏结在一起，并牢固地附着在基层材料表面，形成连续均匀和坚韧的保护膜。它是决定涂料性能的主要物质。

目前我国主要成膜物质主要以合成树脂为主。如聚乙烯醇系缩聚物、聚醋酸乙烯及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、氯乙烯—偏氯乙烯共聚物、环氧树脂、聚氨树脂等。

（2）次要成膜物质。也是构成涂料的重要组成部分，但它不能离开主要成膜物质单独构成涂膜，其主要成分是颜料和填料。它赋予涂膜以色彩、质感，使涂膜具有一定的遮盖力，减少收缩，还能增加膜层的机械强度，防止紫外线的穿透，提高涂膜的抗老化性和耐候性。颜料的品种很多，有无机的、有机的，有天然的，也有人造的。填料主要是一些碱土金属盐、硅酸盐和镁、铝的金属盐、重晶石粉、轻质碳酸钙、云母粉等天然材料或工业副产品。

（3）稀释剂。又称溶剂，是一种能溶解油料、树脂，又易于挥发，能使树脂成膜的有机物质。它能调节涂料的黏度，能将油料、树脂稀释并能把颜料和填料均匀分散，使涂料便于施工。常用的有松香水、酒精、200号汽油、苯、丙醇等。

（4）助剂。又称辅助材料，掺入量很少，且作用显著，是改善涂料使用性能不可忽视的重要材料。常用的有增塑剂、催干剂、固化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防霉剂、乳化剂、阻燃剂、防虫剂、芳香剂等。

12.4.2　建筑涂料的分类命名和型号

1.分类

常用的建筑涂料分类见表12-3。

表12-3　建筑涂料的分类

2.涂料的命名

国家标准《建筑涂料》（GB2705—1992）对涂料命名作了如下规定:

（1）命名原则:涂料全名＝颜色或颜料＋成膜物质＋（专门用途）＋基本名称。

（2）命名中对涂料的成膜物质名称适当简化，如聚氨基甲酸酯简化成聚氨酸。

（3）基本名称仍采用我国已经广泛使用的名称，如清漆、磁漆。

（4）在成膜物质和基本名称之间，必要时可标明专业用途、特性等，如红过氧化乙烯静电磁漆、聚酯木器漆。

3.涂料型号

表12-4所示为部分涂料的基本名称代号，国家标准《建筑涂料》（GB2705—1992）对涂料型号的命名作了如下规定:

表12-4　部分涂料的基本名称代号（GB2705—1992）

（1）涂料型号由三部分组成。类别（成膜物质）＋基本名称＋序号。如C042，C为成膜物质是醇酸漆类，04为基本名称是磁漆，2为序号。

（2）辅助材料型号。辅助材料型号分为两部分:第一部分是辅助材料的种类；第二部分为序号。辅助材料的种类按用途分为:X—稀释剂、F—防潮剂、G—催干剂、T—脱漆剂、H—固化剂，如H—2，H为固化剂，2为序号。

4.涂料技术性能

涂料在状态不同时，衡量技术性能的指标也有所不同。

（1）用作涂饰之前，呈液态时，指标有:透明度、颜色、密度、不挥发物、细度、黏度、流变性、结皮性、贮存稳定性。

（2）施工情况指标有:流平性、打磨性、遮盖力、使用量、干燥时间。

（3）成膜后漆膜的质量指标有:漆膜厚度、光泽、硬度、冲击强度、柔韧性、附着力、耐磨性、耐洗刷性、耐变黄性、耐玷污性、冻融循环性。

12.4.3　外墙涂料

外墙涂料的功能主要是装饰和保护建筑物的外墙面。它应具有色彩丰富、装饰效果好、耐水性和耐候性好、耐污染性强、易于清洗、涂刷施工方便的特点。(www.xing528.com)

外墙涂料的主要类型见图12-1。

图12-1　外墙涂料分类图

12.4.4　内墙涂料

内墙涂料也可作顶棚涂料，它的功能是装饰和保护内墙墙面及顶棚，使其整洁美观。它应具有色彩丰富、细腻、协调，耐碱、耐水好且不易粉化，良好的透气性和吸湿排湿性，涂刷施工方便的特点。

目前，市场中的产品有:聚醋酸乙烯内墙涂料、乙—丙有光乳胶漆、苯—丙乳胶漆内墙涂料、多彩花纹内墙涂料、多彩立体花纹涂料、内墙粉末涂料、仿瓷涂料、发光涂料等。

我国国内市场上还有美国宣威•威廉斯公司（Sherwin—Williams）生产的各色内墙涂料、香港老人涂料有限公司生产的海鸥•老人涂料、美国立邦漆、法国阿帝兰漆等一些新型建筑涂料产品。

12.4.5　地面涂料

地面涂料的主要功能是装饰与保护室内地面，使其清洁美观。应具有以下特点:高耐磨性、良好的耐碱性、耐水性、较高的抗冲击性、施工方便、重涂容易。地面涂料的主要技术性能见表12-5。

表12-5　地面涂料的主要技术性能

1.聚氨酯地面涂料

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。聚氨酯地面涂料有薄质罩面涂料与厚质弹性地面涂料两类。前者主要用于木质地板或其他地面的罩面上光；后者则涂刷于水泥地面，能在地面形成无缝弹性的耐磨涂层。

聚氨酯弹性地面涂料固化后，具有较高的强度和弹性；对金属、水泥、木材、陶瓷等地面的黏结力强，能与地面形成一体，整体性及耐磨性都很好，并且耐油、耐水、耐酸、耐碱；色彩丰富，可涂成各种颜色，也可将地面做成各种图案；不起尘，易清扫，有良好的自熄性，使用中不变色，不需打蜡，可代替地毯使用。这种涂料价格较贵，施工复杂，原材料具有毒性，施工中应注意通风、防火及劳动保护。

聚氨酯弹性地面涂料适用于会议室、放映厅、图书馆等人流较多的地面作弹性地面装饰，也适用于化工车间、精密机房的耐磨、耐油、耐腐蚀地面。

2.H80—环氧地面涂料

H80—环氧地面涂料是以环氧树脂为主要成膜物质的双组分常温固化型涂料。这一涂料可由甲、乙两组分组成，甲组分是以环氧树脂为主要成膜物质；乙组分是以胺类为主体固化剂组成的。

环氧地面涂料具有良好的耐腐蚀性能。涂层坚硬、耐磨，且有一定韧性。涂层与水泥基层黏结力强，耐油、耐水、耐热、不起尘，可以涂刷各式图案，装饰性良好。它适用于机场及工业与民用建筑中的耐磨、防尘、耐酸碱、耐有机溶剂、耐水等工程的地面涂料。

H80—环氧地面涂料常用涂料的型号、特点及生产厂家见表12-6。

表12-6　常用涂料的型号、特点及生产厂家

续表

12.4.6　国外建筑涂料的新品种

国外有以下一些建筑涂料的新品种。

（1）丙烯酸奎树脂涂料。日本钟渊化学工业公司采用硅酮为交联剂对丙烯酸进行改性，其耐候性可与含氟树脂涂料相媲美，而成本只有含氟树脂涂料的1/3，是很有发展前景的品种，可广泛用作各种墙面石板、木板的装饰涂料。

（2）耐候性氟树脂涂料。美国最先研制开发了氟树脂涂料，用偏氟乙烯树脂开发氟树脂涂料，用于建筑方面取得了良好的效果。氟树脂涂料与其他合成树脂涂料相比，具有优良的耐候性、耐久性、耐污染性、耐化学品性，尤其用于建筑物的外部装饰有其他涂料无法相比的优点。20世纪80年代后，日本的旭硝子（株）研制开发出常温固化氟树脂涂料，经改进后，其系列产品已开始投入到欧美及亚太地区。该涂料适宜做超高层建筑的复层装饰保护涂料以及超高层钢结构和跨海桥梁等装饰保护涂料。

（3）水性聚氨酯涂料。聚氨酯是性能优良的高分子材料之一，以这种树脂制成的涂料，具有优良的光泽和耐水、耐候性。溶剂型聚氨酯涂料由于对环境污染和对施工人员的身体有影响，使用量越来越少，加上国际环境保护法的推出，人们又开发出了水性的聚氨酯涂料。目前，水性聚氨酯涂料作为一类高档的建筑涂料，在发达国家已开始广泛使用。世界各国有关的研制开发也很活跃，国外近10年来有关水性聚氨酯涂料的专利发明达800多项，前景十分广阔。

（4）粉末涂料。从人类生活的环境意义考虑，粉末涂料作为一种新型的建筑涂料发展迅速。在美国，粉末涂料年增长率为12%左右，欧洲为10%左右，日本为5%左右。粉末涂料近几年已开始在门、栏杆、阳台等建筑物上使用。如大日本油墨公司开发了新型丙烯酸聚酯粉末涂料，这种涂料光泽好、硬度高、耐候性好，适宜做内外装饰保护涂料。在日本，兼具防腐性和耐候性能的聚酯—聚氨酯粉末涂料已开始在室内外广泛使用。美国推出的聚酯—聚氨酯粉末涂料也具有良好的前景。

（5）功能性建筑涂料。随着人类生活水平的进步和生活水准的提高，对建筑涂料的要求除了具有保护作用和精美的高装饰性外，还具有某些特殊的功能，形成了建筑涂料的高装饰性兼功能化的新观念。近年来，国外功能建筑涂料发展很快，主要有防火涂料、防水涂料、防霉防虫涂料、防锈防腐蚀涂料、防静电涂料、消（吸）音涂料、隔热涂料及弹性功能涂料等品种。

12.4.7　发展绿色涂料

绿色涂料即环保型涂料，其主要特征是无毒、无污染，这是世界涂料业发展的必然趋势。我国大力发展绿色涂料意义十分深远，也是推进中国产品尽快适应加入WTO后如何与国际接轨的有力手段。国家于2002年7月1日颁布了室内装饰材料十项强制性标准，设立了中国环境标志产品认证机构。强制性标准中严格规定了产品中有害物质限量，把的是市场准入关，环境标志走的是绿色推荐路，市场准入标准限值当然低于绿色推荐标准的限值。

在我国颁布的室内装饰装修材料十项强制性标准中，其中涂料就占有两项，即《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》（GB18582—2001）和《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》（GB18581—2001）。根据国家涂料质量监督检验中心受国家质量监督检验检疫总局的委托，从1993～1999年先后对中高档建筑涂料、水溶性内墙涂料、合成树脂乳液内墙涂料的6次监督抽查的结果来看，我国各地生产的建筑涂料按强制性标准和环境标志要求还有不小的差距。

发展绿色涂料，主要方向是:

（1）高固体分涂料。目前国外高固体分涂料的研发重点是低温或常温固化型和官能团反应型快固化且耐酸碱、耐擦伤性好的高固体分涂料。

（2）水性涂料。涂料的水性化，目前主要有4种类型，即水溶性涂料、水溶胶涂料、水乳胶涂料和粉末水性涂料。开发高质量、外观精美、无毒无害的涂料是水性涂料的发展方向，其中涉及颜料分散技术和多元化技术、水性化涂料的制造技术等。

（3）粉末涂料。粉末涂料的发展方向主要有:低温固化和快速固化粉末涂料；外观装饰性好的粉末涂料；薄层粉末涂料；适用于高层建筑、桥梁、高速公路等领域的氟树脂粉末涂料；此外，还有低光泽粉末涂料、透明粉末涂料、预涂型粉末涂料等。

（4）辐射固化涂料。目前用于建筑行业的有不饱和聚酯、聚酯丙烯酸、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等自由基光固化或紫外线固化涂料。今后将重点开发经济型的新型常光固化涂料。