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发布时间:2020-10-09 05:02:23

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作者:熊茂林 编著

出版社:化学工业出版社

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建筑涂料入行快速通道

建筑涂料入行快速通道试读:

前言

从入建筑涂料行到现在,我用了5年的时间。期间摸着石头过河的做法,让自己走了不少弯路。创业的艰辛、迷茫一直伴随左右,所幸的是一直有家人、朋友的支持,自己创办的这个企业才能走到今天。

在刚开始经营企业的时候,对于销售的理解就是一张白纸,也根本不知道怎么样培训招来的销售人员,才能使他们从外行迅速成长为一个建筑涂料行业内的营销高手。不断与大量销售人员沟通、磨合,终于积累下来培训资料。这些资料是用通俗易懂的语言来讲述建筑涂料的专业知识,对于没有建筑涂料专业背景知识的人也能读懂,这些知识也是想从事建筑涂料销售行业的人员必备的一些专业基础知识。今天能够把以往积累的培训资料以这样一本书的方式整理出来供大家分享,如果可以使想从事建筑涂料销售的人们快速入行,这也算是一件非常有意义的事情了。

同时,也想通过这本书的出版来感谢这些年来给予我莫大支持的人们。

感谢我的父母,他们是给予我创业梦想最大支持的人,他们在生活和工作上对我无微不至的照顾,是我面对各种困难绝不退缩的动力源泉。

感谢我的合作伙伴熊艳、兰翔和李冰,大家一起艰苦创业的经历已经成为我人生中难得的一笔财富。

感谢那些在创业初期,条件极其艰苦的时候,仍然坚定信念要和企业一起发展成长的人。黄蓉、李同富、张敏、张文洋、廖峻、郭爱军、廖敏、刘应芝、夏敏、吴学旺、张小英、向贵禧,因为有了你们的参与,创业的路上才不再孤独。

感谢对我的创业有过巨大支持的亲人和朋友,张炼、张建国、刘万全、李眀蓉、彭影、庹英和魏兵夫妇、张镇,你们也是我创业过程中的坚强后盾。

感谢时任黄许镇镇长,现任和新镇党委书记的姜华,是您的大力协助,让这个企业能够克服重重困难向前发展。

由于作者水平有限,本书错漏缺点在所难免,希望读者批评指正。开篇

知识就是力量!可是又有多少人能够把自己所学的知识转变成为社会创造财富的力量呢?有这么一个人,他不甘于在大学讲台上空洞讲授,于是辞职下海,利用自己所学的高分子材料专业创办了一家建筑涂料厂。5年来,他从一介书生转变成一个涂料厂的“小老板”和建筑工地上的“包工头”。他一边当着“小老板”和“包工头”,一边尝试着把那些晦涩难懂的涂料专业知识用最通俗的语言整理成册,培训厂里新招来的业务员。起初,这些业务员是没有一丁点儿建筑涂料的专业知识积累,但是经过这样的专业培训,业务员早已从一个门外汉成为了建筑涂料行业里的精英。他所创办的建筑涂料厂,也在克服各种困难的过程中不断前行。

他叫林川,他尝试着把创办这个建筑涂料厂的切身经历和点滴感受分享出来,让正准备进入建筑涂料行当的销售人员,有一本能够看得懂的建筑涂料专业书。

一个林川在大学时学的是高分子材料专业,研究生毕业之后,赶上一个好机会,留校当了老师,给高分子材料专业的本科生讲《材料导论》,建筑涂料是他讲的内容中极少的一部分。

另一个林川是怀揣梦想的创业者,从开始自己亲自扛着原料包生产涂料,开着货车四处送货,到后来开始承包墙面的涂装工程,在建筑工地上与民工打成一片,与狡黠的建筑老板周旋。

前一个林川阳春白雪,后一个林川下里巴人,但这两个林川真真切切就是同一个人。

林川可能真的这辈子和化工结缘。林川的父母干了一辈子化工,在林川高考填志愿的时候,父母很放手,只提了一个要求,“只要别干化工,其他干什么都成”。可是就这一个要求,林川也没有做到。确切地说不是林川没有做到,而是命运在和林川开玩笑。当年林川的高考成绩,已经超过了清华、北大在当地的录取线,可就是至今也弄不明白是什么原因,让林川的高考第一志愿落榜了,被北京的一所以化工为特色的专业高等院校收编。

学校也还算照顾,给了林川高分子材料这个专业。不管林川喜欢不喜欢,这个专业在全国的同类专业排名中也算是靠前的。

既来之,则安之。接受了命运的安排后,林川也就踏实起来认真学习了。

都说性格决定命运,这话一点都没错。在外人看来非常令人艳羡的高校教师,林川在干了几年之后突然不愿意干了。一是因为林川觉得年复一年站在讲台上讲着同样的内容,越来越没劲。另外一个更重要的原因,是因为林川觉得心虚了。为什么会心虚呢?因为从没有离开过大学校园的林川,站在讲台上苦口婆心教育学生要好好学习的时候,总是对学生说,“你们现在好好珍惜学习的机会,现在学的这些内容工作以后都会派上大用场”。林川在对学生说这话的时候,其实自己也不知道这些从他的老师那里听来的知识,走出象牙塔之后到底有什么用。所以他在讲台上站的时间越久,心里就越发虚。

林川的老家在四川。2008年被国人称为“国难”的汶川地震也波及了他的家乡。于是,林川驱车回到老家,做起了抗震救灾志愿者。救灾结束后,本来内心就有自己创业想法的林川,被几个朋友一游说,就热血沸腾下海创业了。

选择的创业项目是做建筑涂料。选择这个项目的原因,一是林川觉得自己学的专业是高分子材料,做建筑涂料是小儿科。二是在汶川地震后,四川的建筑涂料市场借助大规模的重建,迎来了从未有过的黄金时期。还有一个原因,就是建筑涂料进入的资金门槛低,就林川挣工资积累下来的那点积蓄,创业项目也就够选这个。那个时候也不懂什么融资和风险投资,自诩的那点技术,都是从书本上或者老师嘴巴里学到的,顶多在实验室用瓶瓶罐罐做了一些所谓的“小试”,从来没有和实际应用接触过。

从此,林川就告别象牙塔和大城市的生活,在四川一个二级城市的城郊,租了一片闲置的厂房,开始了自己在建筑涂料行业的摸爬滚打。

当时林川留在四川的原因很简单,认为自己有技术,在原材料进货渠道上有资源,再加上汶川地震后四川的建筑涂料市场真的迎来了一个黄金时期。可是当各种办厂的手续办妥、开张营业时,迎面而来的却是闷头一棍。看见风风火火的市场,自己生产的产品却卖不出去。

不懂营销,一直认为只要有好技术就能搞定天下,开了厂后才知道这种想法大错特错。于是乎调整思路,厂里政策向营销偏重,大量招聘营销人员。

营销人员招来后,问题又来了。建筑涂料和其他工业产品相比,有非常大的特殊性。一般的工业产品,生产后按质量标准检验,合格品出厂,后续由一些经过专门培训的生产工人再进一步深加工,或者作为最终产品供消费者使用。从这个角度来说,建筑涂料合格品出厂后就只能算是“半成品”,因为用户最终希望得到的是高品质的“漆膜”,而不是高品质的“涂料”。涂料形成漆膜,漆膜涂层的好坏除了与涂料本身的品质有关系之外,与施工人员的专业技术水平,是否规范操作,天气原因,基层情况等都有很大关系。因此在涂料行业流行着“三分漆,七分工”的说法。

涂料的产品特性决定了涂料产品销售后存在大量的售后服务工作。因此涂料的销售人员除了需要具备一般营销人员的基本素质外,还必须对涂料产品从配方组成、性能指标、施工工艺及条件、常见问题解决等方面有比较深入的了解,才能胜任涂料营销工作。

所以,厂里招来的第一批营销人员,从入职第一天开始就加强了涂料专业培训。一开始,林川自认为当过大学老师,专业培训是信手拈来的事情。给营销人员讲涂料专业知识,什么牛顿流体,什么临界颜料体积等,听得大家云里雾里,哈欠连天。几个小时下来,自己讲得唾沫星子乱溅,终于找到了久违的大学老师讲课的感觉,可是听课的人强忍几个小时,结束之后脑子一团糨糊,什么也没有听进去。

林川这才发现,几乎所有的营销人员是没有化学基础的,培训时还能记得初中化学中学习到的水的分子式是H2O的人已经算是很专业的了。于是林川的培训开始调整,注意用最通俗的话来讲专业知识,用自己的亲身经历告诉学员,如何向客户表述专业知识,争取客户信任,从而取得好的销售业绩。

几年下来,林川手里积累了不少针对建筑涂料行业营销人员专业培训的资料和案例。同时也发现,不管是国内外知名的建筑涂料大公司,还是像林川自己创办的小微涂料厂,都迫切需要有一套针对营销人员的专业培训材料。于是,林川想把自己积累的资料和经验、案例总结出来,供建筑涂料的营销人员培训时参考。

因此,如果你是一名准备进入或者已经进入建筑涂料行业的营销人员,正面对一些看不懂的涂料专业术语一筹莫展时,这本书将力图用最通俗的语言,让你理解并掌握建筑涂料销售过程中营销人员必备的专业知识。

如果你是建筑公司、房产公司负责材料和施工的人员,也可以将本书作为选择材料和确定墙面涂装施工方案的参考资料。

如果你是一名高校学生,所学的专业与建筑材料相关,毕业后的志向不在于科研而在于销售,你也可以从这本书中学到许多在学校课堂上学不到的实用知识。

现在林川就从初入建筑涂料行业讲起,将这些年来所学的专业,结合在建筑涂料行业销售、施工的亲身经历,点点滴滴,娓娓道来,希望对上面提到的人员理解并掌握建筑涂料及施工的专业知识有所帮助。第一章 初入建筑涂料行第一节 建筑涂料的发展历程

林川下决心选择建筑涂料作为自己创业的项目,除了认为自己所学的专业是高分子材料,生产建筑涂料是小事一桩外,汶川地震后灾区巨大的建筑涂料需求市场,也让林川对自己选择这个项目创业的美好未来信心满满。

此外,林川还查阅了大量资料,了解了我国建筑涂料的发展历程和现状。一、新中国成立初期

1949年,新中国成立,经历多年战争的中国大地,百废待兴。虽然我国在公元前480年就掌握了髹漆技术,但直至1948年,我国仅有约50家油漆厂,年产量不足万吨涂料产品只有几十种,而且都是低档品种,从事涂料生产职工仅有一千多人,这是新中国发展涂料工业的基础。髹(xiū),中国古代将以漆漆物称为“髹”,髹漆即以漆涂刷于各种胎骨制成的器

20世纪50年代,城镇建设刚刚起步,代表性住宅多半是封闭的院落式建筑,而乡村建房仍多是草房。此时,我国并没有研制成功并投入生产应用的建筑涂料品种。二、20世纪60年代

因为受到大跃进的影响,国民经济受到较大破坏,城市居民的住房问题受到很大影响,住房困难成为突出问题。在降低造价,减少钢材水泥用量的情况下,形成了一批简易楼、竹筋楼、筒子楼等具有时代特征的住宅类型,居民的居住质量降低到了极限。聚醋酸乙烯乳液,即俗称的白乳胶,现广泛应用于木材纸张、皮革及建筑物等作为黏合剂。

就在这个经济受到大破坏的时期,化工部天津化工研究院,上海振华造漆厂等单位先后研制成功用聚醋酸乙烯乳液制备的乳胶漆,这是新中国成立以来最早研制成功并投入生产应用的有机乳液型建筑涂料。而受国内政治、经济等因素的影响,寻常百姓家要想用到建筑涂料难上加难。

尽管如此,用聚醋酸乙烯乳液制备的乳胶漆因耐擦洗性、耐碱性、耐候性欠佳,如今已经逐步被淘汰掉。三、20世纪70年代

20世纪70年代初,上海、北京、天津、广州、甘肃相继开展了苯乙烯-丙烯酸酯乳液(苯丙乳液)、醋酸乙烯-丙烯酸酯乳液(醋丙乳液)及纯丙烯酸酯乳液(纯丙乳液)和对应乳胶漆的研究,并于20世纪70年代中期投入小批量生产。当时的乳胶漆尚存在储存性、耐水性、抗沾污性较差等问题,且施工性也正在探索之中。虽说少量用于建筑外墙涂装的推广应用已经开展,但未广泛推展开来,当时占主流的仍然是油性建筑涂料。聚乙烯醇,英文缩写名为VA,白色片状、絮状或粉末状固体,日常办公用的胶水就是以聚乙烯醇为原料制成的。

上海市建筑科学研究所首先研制成功聚乙烯醇水玻璃内墙涂料(106涂料),聚乙烯醇缩甲醛胶(107胶水)成功运用于北京饭店的装修。此时,建筑涂料被渐渐用于装修中,并开始在一线城市用于装修。水玻璃,又名泡花碱、硅酸钠,微带淡红色或青色黏稠液体或固体可任意比例溶于水,是一种廉价的黏结剂,可用于生产涂料,如流传已久的聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料即20世纪七八十年代国家认可的106型内墙涂料,水玻璃用量可占到整个涂料的5%~10%。水玻璃还可生产外墙涂料,即水玻璃无机外墙涂料。聚乙烯醇缩甲醛胶,即平常所说的107胶水,是聚乙烯醇与甲醛经过化学反应后的产物,它比106胶水具有更好的黏结力和耐水性,但最大的缺陷就是残余甲醛严重。801胶水,是在107胶水配方基础上加入尿素,使残留的甲醛与尿素反应,降低了胶水中残留甲醛的含量。四、20世纪80年代

居民住宅更加注重规模和环境的建设。人们在追求更好的居住环境的同时,装修的概念也开始蔓延,城镇室内装饰慢慢发展起来。此时,内墙刷涂料,外墙刮沙或镶墙砖,水泥铺地相当普遍,室内墙裙和地面的油漆装修被有经济条件的家庭追求。

20世纪80年代以聚乙烯醇水玻璃胶(106胶水)及聚乙烯醇缩甲醛胶(107胶水为主要成膜物质制成的水溶性建筑涂料风靡一时,之后出现的801胶水制成的水溶性涂料应用也很广泛。

就在建筑涂料更快发展并慢慢运用于寻常百姓家时,功能性涂料也异军突起,防火涂料、防水涂料、防霉涂料、保湿涂料、标志涂料等慢慢发展起来,我国涂料工业开始得到全面发展。多彩涂料,是指经一次性施工即可获得多种颜色粒子混合于一体的外观装饰效果的涂料,该种涂料由互不混溶的两相组成,其中一相为分散相,另一相为连续相(分散介质)。多彩涂料成膜示意 见图1-1。根据两相的组成特性不同,多彩涂料可以分为4类:(1)水包油型(O/W)连续相为水相,系合成树脂乳液,甲基纤维素水溶液等分散相为油相,成膜物质为硝基纤维素、改性醇酸树脂等,加入颜填料及助剂,含较多有机溶剂。(2)油包水型(W/O)连续相为油相,为耐碱性的氯乙烯树脂漆、丙烯酸树脂漆等;分散相为水相,由高黏度的各种合成树脂漆制成。(3)油包油型(O/O)连续相和分散相均为油相但溶剂互不相溶,主要适用于金属的涂装,具有溶剂型涂料不安全、不环保等缺点。(4)水包水型(W/W)即全水性多彩涂料,是在水性乳胶漆中加入可凝胶化的水溶性涂料分散而成。通常把两相简称为分散相和连续相,两相混合时即在粒子的接触表面产生凝胶化。五、20世纪90年代

在“以人为核心”这一理念的引导下,对居住环境、居住类型以及物业管理都有更高要求的小康住宅小区成为这个时代的典型。此类型住宅更是从起居厅、入门玄关、储存空间、成套厨卫等显示出公私分区、干湿分区、动静分区等功能性装修特点。这使城镇居民对建筑涂料的应用更加广泛并细分。图1-1 多彩涂料成膜示意图

20世纪90年代初期,多彩内墙涂料风靡市场,这种多彩涂料是水包油(O/W)及油包水(W/O型,由于使用较多有机溶剂而存在环保及安全隐患问题,并且还存在凝胶粒子只能为球状、粒子尺寸小(直径不会超过2mm)以及储存稳定性差等问题,市场逐渐萎缩。

与20世纪90年代初流行的内墙多彩涂料不同的是,兴起于21世纪的“水包水”多彩涂料因其纯水性而环保,耐候性好,装饰效果好,通过不同大小、比例的彩色粒子经过喷涂能够得到仿花岗岩石材效果逼真的涂膜。现在许多建筑物的外墙装饰都采用这种涂料,替代花岗岩石材,减轻建筑物负重,降低建造成本。

20世纪90年代中期开始,以丙烯酸系高分子为成膜物质的内外墙乳胶漆渐渐开始成为建筑涂料市场的主流。六、21世纪以来

中国全面进入了商品住宅时代。

2010年中国涂料总产量达966.6万吨,同比增长22.8%。其中,建筑涂料总计产量约351.9万吨,同比增长23.7%,是2001年的6倍。

除2001年外,我国建筑涂料年增长率均在10%以上,2008~2010年,建筑涂料产量年增长率更是连续3年高达20%以上。2010年我国人均建筑涂料使用量2.6千克,城镇人均建筑涂料使用量是5.5千克,分别是2001年的6倍和4倍。城镇人均建筑涂料使用量增速高于人均建筑涂料增速。

林川对我国建筑涂料的发展历程和现状详细了解后,更增强了信心,决定在建筑涂料行业里大干一场。

可是建筑涂料的种类很多,有防止雨水和地下水渗透进建筑物的防水涂料;有可阻滞火灾迅速蔓延或提高基材的耐火极限,为发生火灾时建筑物内的人员逃生创造宝贵时间的防火涂料;有创造洁净环境,防止地坪起尘的地坪涂料;还有对建筑物的内外墙起到装饰作用的墙面涂料……究竟选建筑涂料中的哪一类呢?林川决定对建筑涂料的功能进行了解后再做决定。第二节 建筑涂料的功能

林川查阅了国家推荐标准《涂料产品分类和命名》(GB/T 2705—2003),标准中将建筑涂料分为墙面涂料、防水涂料、地坪涂料和功能性建筑涂料。这四类建筑涂料综合起来,有以下一些功能。一、装饰作用

涂装后的建筑物不但色彩丰富,还可具有不同的光泽和平滑度。再加上各种立体图案和标志,与周围环境协调配合,会使人在视觉上产生美观、舒畅之感。室内若采用内墙涂料及地面涂料装饰后,可使居住在室内的人们产生愉悦感。若在涂料中掺加粗、细骨料,或采用拉毛、喷涂和滚花等方法进行施工,可以获得各种纹理、图案及质感的涂层,使建筑物产生特殊的艺术效果,从而达到美化环境、装饰建筑的目的。二、保护功能

建筑物暴露在大气中,受到太阳光、雨水、冷热和各种介质的作用,表面会产生风化、腐蚀、生锈、剥落等破坏现象。建筑涂料通过刷涂、辊涂或喷涂等施工方法涂覆在建筑物的表面上,形成连续的薄膜,产生抵抗气候影响、化学侵蚀以及污染等功能,阻止或延迟这些破坏现象的发生和发展,起到保护建筑物,延长其使用寿命的作用。GB/T 2705—2003,为标准编号。我国标准的编号由标准代号、标准发布顺序和标准发布年代号构成。(1)国家标准的代号由大写汉字拼音字母构成,强制性国家标准代号为GB,推荐性国家标准的代号为GB/T。(2)行业标准代号由汉语拼音大写字母组成,再加上斜线T组成推荐性行业标准,如XX/T。如中国石油和化学工业协会发布的标准代号为HG,中国建筑材料工业协会发布的标准代号为JC,建设部发布的标准代号为JG。(3)地方标准代号由大写汉语拼音DB加上省、自治区、直辖市行政区划代码的前面两位数字(北京市11、天津市12上海市13等),再加上斜线T组成推荐性地方标准(DBXX/T),不加斜线T为强制性地方标准(DBXX)。(4)企业标准的代号由汉字大写拼音字母Q加斜线再加企业代号组成(Q/XXX),企业代号可用大写拼音字母或阿拉伯数字或者两者兼用所组成。三、特种功能

建筑涂料除了固有的装饰和一般性保护功能以外,近年来世界各国都十分重视研究特种功能的建筑涂料,这类涂料又称为功能性建筑涂料。例如防水涂料、防火涂料、防霉涂料、杀虫涂料、吸声或隔声涂料、隔热保温涂料、防辐射涂料、防结露涂料和伪装涂料等。

了解完建筑涂料的功能后,林川根据当时的市场需求情况,选择了建筑墙面涂料作为自己创业的项目。在本书后文中提到的建筑涂料,特指建筑墙面涂料。第三节 建筑涂料的基本组成

说干就干,选定了墙面涂料作为创业项目后,林川开始寻找原料供应商,也开始有意识接触一些潜在的客户。和他们接触过程中,林川总能听到人们把涂装墙面的材料叫做“漆”、“油漆”、“涂料”、“乳胶漆”等各种说法,为了向客户解释清楚“油漆”与“涂料”,“水性涂料”与“油性涂料”类似这样的问题,林川总是先介绍涂料的四大组成部分,之后就能说清楚诸如“水性涂料”和“油性涂料”的区别了。一、一桶建筑涂料里面有什么

建筑涂料与普通涂料相类似,它是由多种不同物质经混合、溶解、分散而制成的,各个组分具有不同的功能,在涂料中所起的作用各不相同。

我们见到的建筑涂料,绝大多数是液体状态,进行涂装施工,涂料干燥后,在被涂装的建筑物表面形成一层固体的涂膜。

所以,涂料里最主要的一个组成部分就是成膜物质,同时还有一些颜料和填料,即平常我们所说的粉料。漆膜形成的过程,就是成膜物质包裹颜料和填料,黏附在被涂的建筑物表面的过程。

为了使成膜物质、颜料和填料能够均匀分散在涂料里,还必须有配套的溶剂,溶剂可以溶解和分散成膜物质,分散颜料和填料,在涂膜形成过程中挥发掉。

涂料中还一类用量不大,但是非常重要的物质,就是助剂。比如说乳胶漆里用的分散剂,有助于涂料中的粉料分散,涂料制造过程中会产生气泡,就需要添加一些消泡剂等。

所以说,一桶建筑涂料就是由成膜物质(基料)、颜料和填料、溶剂以及助剂互相组合在一起组成的,见图1-2。图1-2 建筑涂料组成示意图

下面就较详细了解涂料的四大组成部分。二、建筑涂料的四大组成部分(一)成膜物质

成膜物质也叫基料,它的作用是将涂料中的其他组分黏结并附着在被涂基材的表面,形成均匀连续而坚韧的保护膜。因此,基料的性质对涂料及其涂料所形成的涂膜的硬度、柔性、耐磨性、耐冲击性、耐水性、耐热性、耐候性及其他物理化学性能起到决定性的作用。

1.了解成膜物质前需要清楚的基本概念

在深入了解建筑涂料成膜物质之前,我们需要弄清楚以下两个问题。(1)从成膜物质的角度来理解“油漆”和“涂料”。从漆树上采取的漆液经加工成为天然漆,俗称大漆;从桐油籽榨取的桐油经炼制成为熟桐油,这些都是天然的涂料成膜物质。平常人们习惯于把这两个应用最为广泛的天然成膜物质放在一起,称为“桐油大漆”,也就逐渐叫成了“油漆”。

随着科学技术的不断发展,在石油化工和有机合成工业的发展过程中,涌现出大量的用于“油漆”的合成原料,由此产生了大量品质优异的新型“油漆”。比如乳胶漆的成膜物质是合成树脂乳液,地坪涂料常用的环氧树脂,人们通常认为耐候性最为优异的氟碳漆所用的氟碳树脂,不胜枚举。

这样再使用“油漆”一词统称这类产品已不能恰当表现出它们的真正含义,因此,现在已正式采用“涂料”这个名称。但是由于人们的长期习惯,有时仍把涂料叫做油漆,然而这里的“油漆”已完全不是原来意义上的油漆了。(2)什么是“水性涂料”和“油性涂料”。我们在建筑装饰的过程中,经常会看见漆匠将新开罐的乳胶漆加自来水稀释后滚涂或者喷涂,也会看见喷涂木门的醇酸磁漆需要用专门配套的稀释剂稀释后才能使用,这种稀释剂是一种有机溶剂,闻起来有比较大的刺激性。

我们称乳胶漆为水性涂料,醇酸磁漆为油性涂料。通过上面举的这个例子来通俗理解水性涂料和油性涂料,可以定义水性涂料为用水作为稀释剂的涂料,而油性涂料则定义为用有机溶剂作为稀释剂的涂料。有机与无机有机物即有机化合物含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础。绝大多数有机物是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。有机化合物除少数以外,一般都能燃烧和无机物相比,它们的热稳定性比较差。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。无机物即无机化合物一般指碳元素以外各元素的化合物,如水、食盐、硫酸石灰等。但一些简单的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等,由于它们的组成和性质与无机物相似,因此也作为无机物来研究。

2.水性建筑涂料的成膜物质

水性建筑涂料的成膜物质主要有合成树脂乳液(以下简称乳液)、聚乙烯醇胶水和无机成膜物质(主要是水玻璃和硅溶胶)。(1)乳液。在了解乳液到底是什么之前,我们先来回忆一下生活中的几个日常画面。

画面1:周末回父母家团聚一家人吃完饭后,你主动提出帮父母洗洗碗。对于那些油腻的餐具你会用什么方法把油渍快速去掉呢对了,用点餐具洗洁精,用清水一冲洗,餐具就干净了。可是你想过餐具洗洁精为什么会有如此好的去油渍效果吗?

这是因为化学合成的科学家发明了一种分子,这种分子具有亲水的一端,而另一端为亲油(疏水的结构,餐具洗洁精的有效成分就是这种物质。我们在科研或者工业生产时,也称这种一端亲水另一端亲油的物质为表面活性剂,或者乳化剂,它们的分子结构示意见图1-3。图1-3 表面活性剂(乳化剂)分子结构示意

当餐具洗洁精与餐具的油渍接触时,亲油的一端和油渍相容在一起,这时用清水去冲洗,洗洁精亲水的一端又和水相容在一起,水流走时,洗洁精带着油渍就一块走了,餐具就很容易干净了。

画面2:生活常识告诉我们,水和油不相容。将油和水一起放入容器中,虽经搅拌和振荡,但稍加静置仍会出现油水分层现象,如图1-4所示。如果在油和水的混合物中再加入少量乳化剂,再经搅拌混合后,那么图1-4(a)中的油水分界线处所形成的一层明显的接触膜就会消失,则油就会像图1-4(b)所示那样,变成微小的颗粒分散于水中,成为乳状液。这种乳状液待静置后也很难出现油水分层,我们把这种现象称为乳化[图1-4(c)]。图1-4 乳化剂在油、水混合物中的乳化作用

在油、水混合物中加入了乳化剂后,水和油不再分层,乳化剂包裹油的小液滴,均匀分散在水中,这也是建筑涂料用乳液的模型。聚合物:也称高分子化合物是由许多小分子通过化学键结合在一起的大分子化合物。因为聚合物的分子量大,所以聚合物材料的机械强度、绝缘性

把上述实验的油变换成乳胶漆的成膜物质,这就是乳胶漆中用的乳液了。

如果乳液中成膜物质是由苯乙烯和丙烯酸酯合成的聚合物,那么我们称这种乳液为苯丙乳液。如果乳液中的成膜物质是用醋酸乙烯酯和丙烯酸酯合成的聚合物,那么我们称这种乳液为醋丙乳液。乳液命名由合成乳液的原料名称的第一个字连在一起取名。那么,全部用丙烯酸酯合成的乳液又叫什么呢?我们通常称之为纯丙乳液。涂料用乳液的模型。聚合度:是衡量聚合物分子大小的指标,由n个小分子通过化学键结合成一个大分子,这个大分子的聚合度就是n。

醇解度:是表示聚乙烯醇在水中溶解性的指标,醇解度越大,溶解聚乙烯醇的水温就越高。(2)聚乙烯醇胶水。聚乙烯醇英文缩写为PVA,本身是一种白色固体,外形分絮状、颗粒状和粉状三种。聚乙烯醇是很常用的胶黏剂例如我们日常使用的文具胶水,就是一种聚乙烯醇胶黏剂。

以前以聚乙烯醇为主要原料生产的106、107或801建筑胶水,曾被称为建筑万能胶。虽然建设部于2001年就发文淘汰了聚乙烯醇类建筑涂料,但在某些经济欠发达地区和乡镇仍在使用。并且,聚乙烯醇胶水被用于建筑墙面腻子的黏结剂,仍然在广泛使用。所以,对聚乙烯醇进一步了解也是必要的。

聚乙烯醇商品一般以四位阿拉伯数字作为型号,前两位为聚合度,后两位为醇解度。例如,1788型的聚乙烯醇的聚合度为1700,醇解度为88%。在建筑涂料中常用的醇解度为99%的高温溶解型聚乙烯醇和醇解度为88%的常温溶解型聚乙烯醇,前者用于液体涂料和建筑胶黏剂的生产,后者用于粉状涂料和腻子等的生产。(3)无机成膜物质。无机涂料的成膜物质主要有水玻璃和硅溶胶。

水玻璃有钾水玻璃、锂水玻璃、钠水玻璃、铵水玻璃等。锂水玻璃和铵水玻璃价格高,在外墙涂料中的实用价值不大。钾水玻璃价格中等,且成膜后涂膜的耐水性好;钠水玻璃虽价格低廉,但因为制成的涂料性能差,因而在建筑涂料中的应用有限。

硅溶胶亦称硅酸溶胶文献资料上也有将其称为纳米二氧化硅的,是一种含有一定浓度的、颗粒粒径为纳米级的二氧化硅的水溶胶分散体,一般成透明、半透明或乳白色液体,浓度高时呈胶状,是一种无毒、无环境危害的产品。

硅溶胶用于涂料的一个最突出的优点就是具有一旦成膜就不会再溶解的特性,因而使用硅溶胶作基料生产的涂料通常具有很好的耐水性。纳米:长度单位。如果我们假设一根头发的直径是0.05毫米的话,那么1纳米只有头发直径的五万分之一。热塑性:指物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。从分子结构来说,热塑性材料的分子是线型或者支化型的没有通过化学键交联在一起。日常生活中,像塑料袋、塑料衣挂等物都具有热塑性。因此,它们可以通过加热熔化来进行封口、黏合等操作。建筑涂料中,单组分的涂料成膜物质是热塑性的。

热固性:指加热时不能软化,也不在溶剂中溶解的性能。从分子结构来说,热固性材料的分子通过化学键相互交联在一起,形成三维网状结构用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等在恶劣环境中使用的塑料,大部分是热固性塑料,最熟悉的应该是炒锅锅把手和高低压电器。建筑涂料中,双组分的涂料成膜时,需要加入固化剂,交联形成网状结构,如图1-5所示,成膜后的物质就是热固性的。

3.油性建筑涂料成膜物质

油性建筑涂料的成膜物质主要有丙烯酸酯类、聚氨酯类和氟树脂类。

丙烯酸酯树脂作为墙面涂料的成膜物质可分为热塑性和热固性丙烯酸酯树脂热塑性丙烯酸树脂虽然光泽保色性、耐污染性、耐水性都十分优良,但树脂的相对分子质量较大,因此固体含量受到限制,导致涂膜的光泽和丰满度较低。另外,热塑性丙烯酸树脂的耐溶剂性耐腐蚀性和硬度都较差。

与热塑性丙烯酸树脂相比,热固性丙烯酸酯树脂的相对分子质量一般较小,故聚合物溶液的黏度较低,树脂溶液的固含量可较高,因此提高了涂膜的丰满度和光泽。固化后的树脂呈网状结构涂膜,不溶不熔,坚固耐用。

聚氨酯类建筑涂料通常为双组分涂料。这类涂料的优异性能包括:图1-5 热固性材料交联网状结构示意图

①涂膜的耐磨性能强,是目前各类涂料品种中最突出的。

②涂料附着力强,对金属、木材、玻璃、水泥、橡胶和某些塑料均有优良的黏合力,黏结性与环氧树脂相似。

③涂膜丰满,光亮平滑,既有良好的装饰性,又有良好的保护性。除了建筑涂料外,还用于高级木器、钢琴、大型客机等的涂装。

④耐高、低温性能优良,可经受长期的温变考验。

⑤在低温或高温下均可固化,施工不受季节限制。

⑥混溶性优良,能与丙烯酸酯等多种聚合物配合,制成各种性能不同的涂料。

⑦有良好的耐酸、碱、盐腐蚀性,是极好的防腐蚀涂料的基料。

氟树脂也称为氟碳树脂,建筑涂料中选用能常温干燥成膜的有机氟树脂。建筑涂料用氟树脂一般可拼用其他树脂,如丙烯酸酯树脂、聚氨酯等。用氟树脂制备的氟碳涂料具有极为优异的耐久性、耐腐蚀性和光泽保留性,涂膜硬度高,被称为超耐久性涂料。

了解完水性建筑涂料和油性建筑涂料的成膜物质之后,我们在实际工作中经常碰到客户提出这样的问题:在建筑物涂装时,究竟应该选择水性涂料还是油性涂料?水性建筑涂料和油性建筑涂料之间又有什么区别呢?(二)颜料和填料

颜料是涂料色漆生产中不可缺少的成分之一。其作用除了为涂膜提供色彩装饰外,还可以为涂料提供更多的物理和化学性能的改善,如遮盖力、耐光性、耐候性、耐温性、耐化学药品性、光泽和机械强度等。在涂料中使用功能性颜料可以赋予涂料特殊性能,如特种装饰效果的金属质感、珠光光泽、夜光、荧光等。

填料在涂料中的主要作用有两方面,一是“填充”作用,降低成本;二是通过加入填料改变涂膜或漆料的物理和化学性质。现代涂料技术更加注重填料第二方面的作用,如通过选择不同种类和数量的填料,可有效改善涂料的储存性能和施工性能,提高涂膜的机械强度、耐磨性、耐水性、抗紫外线性、隔热性和抗龟裂性等。

在涂料工业中,颜料和填料也是构成涂膜的重要组成部分,但它本身不会单独成膜,必须通过成膜物质的作用,与主要成膜物质一起构成涂层。其作用是使涂膜呈现颜色和遮盖力,增加涂膜硬度,减缓紫外线破坏,提高涂膜的耐久性。(三)分散介质(溶剂)

溶剂不能单独成膜,只是对涂料形成涂膜的过程或对涂膜性能起辅助作用。分散介质包含各种有机溶剂以及水。

溶剂和水是建筑涂料的重要成分。涂料涂刷到基材上后,溶剂和水逐步挥发,涂料逐渐干燥硬化,最终形成均匀、连续的涂膜。溶剂和水最终并不存留在涂膜中,但它们对涂料的成膜过程起着极其重要的作用,因此称为辅助成膜物质。

在配制溶剂型涂料时,应首先考虑有机溶剂对基料树脂的溶解能力。此外,还应考虑有机溶剂本身的挥发性、易燃性和毒性。溶剂是挥发性的液体,涂膜的干燥是靠溶剂的挥发来完成的。因此,溶剂的挥发速率与涂膜干燥速度、涂膜的外观及质量有极大的关系。如果溶剂挥发率太低,则涂膜干燥太慢,影响涂膜质量和施工进度。若所用溶剂挥发速率太高,则涂膜会很快干燥,影响涂膜的流平性和光泽等指标,形成橘皮、皱纹、发白等现象。因此,应按涂料不同的施工方法,选择挥发速率与之相适应的溶剂或混合溶剂。

水是建筑涂料中应用最广泛的溶剂或分散介质之一。它具有无毒、无味、不燃、来源广泛、价格低廉等特点,因此是一种优良的涂料辅助材料。水溶性涂料、水乳性涂料中大量使用水。对水性建筑涂料,尤其是乳液涂料,水的质量将直接影响涂料的质量,因此,对生产用水的pH值、电导率、重金属离子含量等指标应严格控制。

溶剂在涂料中占有很大的比例,但在涂料成膜后全部挥发,故称其为挥发分。溶剂不仅能降低涂料的黏度以符合施工工艺的要求,而且对涂膜的形成及其质量也是十分关键的,正确使用溶剂可以提高涂膜的物理性能,如光泽、致密性等。(四)助剂

建筑涂料制备中使用到多种助剂。助剂在涂料中的用量虽小,但对涂料的储存性、施工性能以及对所形成涂层的物理性能都有明显的作用。

助剂在涂料成膜后一般留在涂层中成为其组分之一,所以在认识助剂主要功能的同时还应注意其对最终涂层的负面影响。例如,乳化剂是乳液不可缺少的成分,但残留涂层中的乳化剂的迁移性和亲水性势必影响涂层耐水性和附着力。所以,涂料中用的所有助剂都有一个合理的区间用量,不能为了节省成本少用,也不能想当然觉得为了提高涂料的性能多用。三、涂料的成膜过程

1.乳胶漆的成膜机理

涂膜的性能是由涂膜的组成和结构决定的,乳胶漆的成膜是一个从分散着的聚合物颗粒和颜料、填料颗粒相互聚结成为整体涂膜的过程。

乳胶漆施工后,随着水分逐渐挥发,原先以静电斥力和空间位阻稳定作用而保持分散状态的聚合物颗粒和颜料、填料颗粒逐渐靠拢,但仍可自由运动。随着水分进一步挥发,聚合物颗粒和颜料、填料颗粒表面的吸附层破坏,成为不可逆的相互作用接触,达到紧密堆积。乳液聚合物颗粒变形,聚结成膜,同时聚合物界面分子链相互扩散、渗透、缠绕,使涂膜性能进一步提高,形成具有一定性能的连续膜。此阶段水分主要是通过内部扩散至表面而挥发的,所以挥发速率很慢。另外,还有成膜助剂的挥发。乳胶漆成膜过程示意图见图1-6。图1-6 乳胶漆成膜过程示意图

乳胶漆的成膜主要是靠水分的挥发,水分的挥发速率不仅与其所含成膜助剂和各种助剂有关,而且与施工环境的温度、相对湿度等有关,还与基层的温度、含水率、吸水性有关。使乳胶漆成膜还有一个关键性的因素是施工时的环境温度和基层温度必须高于乳胶漆的最低成膜温度。一般要求乳胶漆能在5℃以上的环境下成膜。

2.溶剂型建筑涂料的成膜机理

不同形态和组成的溶剂型建筑涂料有各自的成膜机理,成膜机理与涂料所用的主要成膜物质的性质有关。溶剂型涂料的成膜方式可分为两大类:由非转化型成膜物质组成的涂料以物理方式成膜;由转化型成膜物质组成的涂料以化学方式成膜。(1)物理成膜方式。溶剂型涂料的物理成膜方式主要是指涂料中溶剂的挥发成膜。液态涂料涂在被涂物表面形成“湿膜”,其中所含有的溶剂挥发到大气中,涂膜黏度逐步加大至一定程度而形成固态涂膜。如果成膜物质是非转化型成膜物质,这时就完成了涂料成膜的全过程。涂膜的干燥速度和干燥程度直接与所用溶剂的挥发能力相关联。

目前,单组分的溶剂型建筑涂料都是以物理成膜方式成膜的,成膜物质主要是热塑性的丙烯酸树脂。(2)化学成膜方式。由转化型成膜物质组成的涂料主要依据化学方式成膜。这种成膜就是涂料中的成膜物质在施工为薄膜状态下聚合成为高聚物涂膜的过程,可以说是一种特殊形式的高聚物合成方式。

目前,双组分的丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、氟碳涂料以及环氧涂料等都属于以化学成膜方式成膜的溶剂型建筑涂料。这种涂料都是以双组分包装形式在市场中销售的。而且在使用过程中应严格按照使用说明正确配比使用。第四节 墙面装饰中建筑涂料的优势

林川风风火火地把涂料生产了出来,在向客户推荐自己生产的产品过程中,经常碰见客户犹豫,内墙装饰用涂料还是墙纸?外墙装饰用瓷砖还是涂料?为了能让客户使用自己生产的涂料,林川认认真真总结了内墙涂料与墙纸、外墙涂料与瓷砖相比的优势所在。向客户客观反映了涂料、墙纸和瓷砖的优劣,许多原本计划用墙纸和瓷砖的客户居然也改用涂料装饰墙面了。一、内墙涂料与墙纸的对比分析

在装修时,许多业主都纠结于墙壁是刷涂料还是贴墙纸,涂料价格实惠更耐用,而墙纸风格多样、造型感强,两者各有优缺点,那么该如何选择呢?

1.比价格:涂料价格更便宜

根据市场中墙纸、涂料以及施工的价格进行简单的费用计算,以中档墙纸每卷(5.2平方米)300元左右为例,铺贴工费每卷在40元左右,那么铺贴一个平方米需要的费用为65元。而以中档乳胶漆涂刷每平方米连工带料30元来计算,价格相差近一半。同等档次的装修,墙纸造价明显要比乳胶漆贵,这是不言而喻的。

此项涂料胜。

2.看风格:墙纸风格多样,表现力更强

从装修效果来说,墙纸因其多样的花色、不同的风格而更受消费者的喜爱。而涂料随着近几年的发展,色彩越来越丰富,但是与墙纸相比仍显单调。相对于涂料来说,墙纸有质感、色彩丰富、图案多样、有立体感,风格或华丽古典、或淡雅清新、或现代时尚,可以呈现出最为直观的视觉效果,更能体现业主的品位与情感元素。

此项墙纸胜。

3.论施工:墙纸施工工艺要求高

从施工难易程度来比较,涂料相对要容易一些。据业内人士介绍,墙纸装修施工的技术要求较高,施工人员技术的高低直接影响到墙纸的美观度和使用寿命。比如用来粘贴的胶水不好的话,容易起卷、脱落,从而造成墙纸使用寿命短。如果涂抹胶水过多导致溢出,后续处理又未能及时用海绵蘸清水进行清洗,若干天之后接缝处便会出现发黄迹象。而采用涂料装修,其施工难度相对要小得多,只需保证腻子涂刮均匀、将基层处理干净以及避免涂料过于黏稠等,便不会出现漆面起泡、漆膜起皱以及水印等问题。

此项涂料胜。

4.说使用:打理起来各有优缺点

一般来说,墙纸的使用寿命为8~10年,而乳胶漆的使用寿命则在10年以上。

如果墙面基底没有做好或家居环境太恶劣,不管是墙纸还是乳胶漆都会减少其使用寿命,而且还会出现一些问题。如墙纸可能出现鼓起、脱落或翘边的现象,乳胶漆则可能出现裂缝或掉皮等问题。

从日常的清洁保养来说,墙纸比乳胶漆更娇贵一些,需要勤打理。

此项涂料胜。

经过4轮PK,涂料3胜1负。从“战绩”看来,涂料稍胜一筹。在实际应用中,应根据客户需求,客观地向客户介绍两者的优劣,让客户做出最终决断。二、外墙涂料与瓷砖对比分析

1.墙面瓷砖是外墙装饰难以克服的缺点(1)容易产生墙体渗透,因为在贴片时很难做到全面贴实。在风雨中,水分会在外力作用下,从贴不实处渗入。一旦渗入水分,又很难透过坚硬的表面挥发掉,则会逐渐进入内墙。久而久之,内墙渗水,霉菌产生,则会严重影响居室的质量。(2)脱落,由于操作人员素质、技术水平不同或劳动时间过长(产生疲劳)等原因,致使瓷砖在贴附时的附着力不完全相同,随着时间和外界条件的影响,局部和大面积脱落的现象不时发生,由此造成的伤害事故是屡见不鲜的。不安全现象是装饰中的大忌,因为任何人都不希望花钱买罪受。脱落后若不及时修补,外墙形象就会严重受损,即使修补,由于所用修补材料的不一,也会造成色彩不均,有失大雅。(3)釉质脱落,瓷砖等自身质量欠佳或墙体酸碱度不一,几年后会造成砖面表面釉质脱落,形成麻脸,严重影响外墙的美观。(4)由于瓷砖等自重较重,价格较高,必然会增加工程建设的投资费用。

2.外墙建筑涂料的优势(1)外墙涂料与其他外装饰材料相比,有着无可比拟的经济性。(2)就施工性能而言,外墙涂料具有工效高(可机械化操作)、工期短、维修方便等优点。(3)就工程造价而言,外墙涂料本身自重轻,使用马赛克每平方米要超过6kg,使用条砖面砖,大理石则更重。采用涂料装修可有效减低建筑物的承重,不会加大工程建设的投资,而其他材料自身较重,特别是石材,施工的基础部分必须按照承重情况设计,必然要加大工程造价的投资。另外就安全环保而言,由于涂料其自身轻,所以对抗震有利,对人身也比较安全。不会由于瓷砖因年久老化或施工不良发生脱落,而造成人身安全事故的可能,石材有一定的放射性,对人体安全也有一定的危害。(4)涂料的品种多,耐久、耐污染性能优异,特别是有机硅改性丙烯酸、纯有机硅树脂外墙涂料和氟碳漆,它们都有非常优异的自洁性能,因而可以保持长期的抗污染性,使墙面常常清洁、亮丽。(5)外墙涂料的装饰效果好,用它所装饰的建筑物外墙具有色彩丰富、明快的特点,还可以根据需要,更换色彩,使建筑物保持新鲜感,对其他饰材而言更换色彩则是完全不可能的事情。涂料的无缝装修可以有效抵抗外界对墙体的破坏,而且还能修补墙体本身的缺陷(如开裂等),而其他材料就很难实现墙面的无缝装修。(6)近年来,在外墙建筑涂料领域,不断推出了一批新型、优质的外墙建筑涂料。外墙用弹性涂料的延伸率可达300%以上,具有优异的防龟裂性和防水性:“水包水”多彩涂料仿花岗岩效果逼真,而且能显著降低工程造价,减轻建筑物的负重;保温隔热涂料具有优异的保温隔热效果,正在得到广泛应用。在国外,建筑用外墙涂料装饰早已经非常普遍,我国在1999年建设部把建筑外墙涂料列为重点推荐产品也就不足为奇了。第二章 采购建筑涂料及腻子用原料

兵马未动,粮草先行。林川把生产建筑涂料的各项工作准备就绪后,接下来的一项最重要的工作就是采购原材料。众所周知,化工类的原材料“水都深得很”,稍不留意,银子花了,买回来的却是用不了的货。为了保证不被蒙,也为了保证自己生产的产品品质过关,林川决定把建筑涂料和腻子用的原料仔细深入研究一番。第一节 建筑涂料的成膜物质(基质)一、水性建筑涂料用成膜物质

乳液是水性建筑涂料中用量最大的成膜物质。每次气温低于5℃时,林川总要提醒客户暂停施工,可是也会出现厂里的销售人员经常忘记提醒客户不要低温施工,造成上墙的涂料大面积龟裂的情况。这是因为销售人员只是死记住了“乳胶漆不能在气温低于5℃时施工”,但究竟为什么要这么规定不知所以然,也不知道低于5℃施工时会有什么后果,所以经常忽略提醒客户。林川组织厂里的销售人员来了一个乳液知识的技术培训,深入浅出讲清楚了乳液的“最低成膜温度”、“玻璃化温度(Tg)”等概念。销售人员弄明白了乳胶漆为什么不能低于5℃施工后,厂里再也没有出现过因为忘记提醒客户不要低温施工而造成涂装问题的情况了。

水性建筑涂料分为水乳型建筑涂料、水溶性建筑涂料和无机建筑涂料。(一)乳胶漆(水乳型建筑涂料)用成膜物质

应用于建筑涂料中的合成乳液是一种高分子聚合物,其成膜的高分子物质是在乳化剂的存在下以微细粒子分散于水中的。

1.乳液的基本性能参数(1)最低成膜温度(MFT)。在聚合物乳液形成连续涂膜的过程中,聚合物粒子必须要变形形成紧密堆积排列构型。因此,形成连续薄膜的条件除了乳液需分散良好以外,还有聚合物粒子的变形。水分蒸发时各个球形粒子之间排得越来越紧密,当粒子互相接触时水分蒸发产生的压力就迫使粒子被挤压变形而互相黏结,形成涂膜。显然,较硬的聚合物粒子受到外压力时不易变形,较软的聚合物粒子较容易变形。建筑涂料中使用的乳液,其聚合物粒子大部分为热塑性树脂,温度越低,其硬度越大,越难于变形,因此,有一个最低成膜温度问题。即在低于某一特定的温度条件下,乳液中的水分蒸发以后,聚合物粒子仍然是离散状态的,并不能融为一体,因而乳液不能因为水分蒸发而形成连续的均匀涂膜,在低于乳液最低成膜温度的情况下,乳胶漆成膜的宏观表现如图2-1所示,不能形成连续的涂膜,而是龟裂成像水田干旱后一块一块的状态;而在高于这一特定的温度以后,水分蒸发时,各复合物粒子中的分子会渗透、扩散、变形、聚集形成连续透明的薄膜。这个能够成膜的温度下限值就叫做最低成膜温度,是乳液的一个重要应用指标,对于低温季节乳液的使用是特别重要的。图2-1 乳胶漆在低于最低成膜温度时的成膜状态(2)玻璃化温度(Tg)。了解玻璃化温度(Tg)这一概念之前,我们先来做一个小实验。平常我们用来装CD的盒子是透明的,而且非常脆。如果不小心从手上滑落到水泥地面,通常盒子会被摔出裂纹。但是如果把这个盒子拿到火炉边加温,塑料盒子会逐渐变软。CD盒子从非常脆的状态变成柔软的状态,是因为温度不断升高。那么从低温到高温的过程中,一定存在这么个温度点或者温度区间,低于这一温度时,材料显示脆性,高于这一温度时,材料显示柔软的黏弹性,这个温度就叫这种聚合物材料的玻璃化温度。

因此,乳液中的聚合物也存在玻璃化温度,并且能反映聚合物乳液形成涂膜硬度的大小。玻璃化温度高的乳液,涂膜硬度大,光泽度高,耐沾污性好,不易污染,其他力学性能相应也好些。但是,玻璃化温度高,最低成膜温度也高,给低温时施工带来一定的麻烦,而且聚合物乳液在达到某一玻璃化温度时,其许多性质都发生重要的变化。对于建筑涂料生产中使用的聚合物乳液,必须控制适当的玻璃化温度。弹性乳胶漆,成膜后漆膜具有弹性。从漆的配方组成上来说,弹性乳胶漆用的是弹性乳液,也就是玻璃化温度在零下十多摄氏度的乳液。

合成乳液的工程师会通过一定的方法,将乳液的玻璃化温度设计为-20℃,这一目标是完全可以实现的。也就是说,这样的乳液在-20℃以上时,成膜后的漆膜都能显示出弹性。而气温低于-20℃的极寒天气在绝大多数地区是少见的。所以,用这样的玻璃化温度低的乳液制备的乳胶漆在通常的使用条件下是具有弹性的。

我们在建筑涂料行业里经常听到弹性乳胶漆的概念,那么现在你能解释一下用什么样的乳液做成的乳胶漆就是弹性乳胶漆了吗?(3)乳液的其他性能指标。

①外观。乳液的外观通常是乳白色并微微泛蓝色。乳液是否泛蓝色,取决于乳液粒子的大小。一般说来,乳液粒子越小,乳白色的乳液泛蓝色就越明显。

②黏度。黏度用来表示液体的流动性好坏。需要注意的是,表示黏度有不同的单位,诸如厘泊(cP)和毫帕斯卡·秒(mPa·s),它们之间的换算关系如下。

1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡·秒(1mPa·s)

100厘泊(100cP)=1泊(1P)

1000毫帕斯卡·秒(1000mPa·s)=1帕斯卡·秒(1Pa·s)

1000微帕斯卡·秒(1000μPa·s)=1毫帕斯卡·秒(1mPa·s)

这里列出乳液黏度各种单位之间的换算关系,并不要求读者记住这些等式,而是提醒大家,在阅读乳液厂家提供的产品说明书的时候,特别是比较两种乳液黏度大小的时候,不能只看黏度数值的大小,还必须要看两种乳液的黏度表示单位是否一样。

③固体含量。取一定重量的乳液(m1),在烘箱中烘出所有挥发成分,将烘干剩余的固体物质称重(m2),将称得的质量除以未烘干时的质量,所得到的质量百分数就是这种涂料的固体含量。

可以这样粗略理解,乳液固体含量的大小,表示了乳液可用于成膜的有效成分多少。固体含量的高低,也是决定乳液价格高低的一个重要因素。

④pH值。表示溶液酸性或碱性程度的数值。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强,反之,越趋向于14表示溶液碱性越强,在常温下,pH=7的溶液为中性溶液。

建筑涂料用乳液的pH值一般在7~9之间,呈现出弱碱性。

在了解完乳液的基本性能参数后,就都能看懂各个乳液生产厂家提供的乳液产品推介说明书了,采购乳液原料时心里就更有底气了。表2-1就是某乳液生产厂家的某款产品的说明书,现在你能看懂了吗?根据表中提供的性能参数,这款乳液是弹性乳液吗?表2-1 某型号乳液基本性能指标

2.乳胶漆中常用的乳液品种(1)醋酸乙烯乳液(白乳胶)。醋酸乙烯乳液耐水性差,不宜用于碱性基材。另外,醋酸乙烯乳胶涂料的光泽耐老化性不理想,主要用于内墙涂料。但该类涂料黏结力强,成本低,流动性较好。现在已基本被淘汰出建筑涂料成膜物质的应用。(2)醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液(醋丙乳液)。纯的醋酸乙烯乳液不适合于制备建筑涂料。乳液合成的工程师们就想办法在醋酸乙烯的分子结构中引入丙烯酸酯分子结构。丙烯酸酯的分子结构是一种柔性结构,加入之后就可以使整个乳液粒子变软。如果用我们刚学会的专业术语,就可以表述为“丙烯酸酯引入醋酸乙烯分子结构中,可以降低醋酸乙烯乳液的玻璃化温度和最低成膜温度”。由于丙烯酸酯的引入,用醋丙乳液制备的乳胶漆的涂膜的光泽、耐搅拌性、耐水性、耐碱性均有所提高,醋丙乳液在涂料中占有重要地位,一般应用于制造内墙乳胶漆及内墙丝光漆等。(3)苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液(苯丙乳液)。苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯共同合成的乳液。从分子结构来说,苯乙烯的分子结构“偏硬”,丙烯酸酯的分子结构“偏软”。如果想得到硬度大的漆膜,就选择苯乙烯含量偏高的苯丙乳液,这样的苯丙乳液的玻璃化温度和最低成膜温度会较高。用苯丙乳液制备的涂料具有良好的耐候性、耐水性、耐碱性、抗粉化性和抗污染性。因为分子结构中苯乙烯的存在,在长期暴晒的情况下,涂膜易发黄。苯丙乳液应用于有光、半光、无光乳胶涂料,既可内用亦可外用。(4)醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚乳液(醋叔乳液)。叔碳酸乙烯酯由于其特殊的结构,该单体难于水解,故用醋酸乙烯单体与之共聚制成的乳胶涂料可大大提高水解稳定性、抗紫外线性、疏水性、耐碱性,由于醋叔乳液具有成膜温度低,良好的耐水性、保色性、抗污染性及较强的颜料黏结力,可制成室内、室外建筑涂料,最典型的应用是高档丝光墙面漆。(5)纯丙乳液。纯丙烯酸乳胶涂料性能优异全面。它耐水性好,遇碱不易水解,伸长率大,具有高的原始光泽,优良的保光、保色性及户外耐久性,良好的抗污性,耐碱性及耐擦洗性。由于具有上述优点,纯丙乳液可制成有光、半光、平光等各种内、外用乳胶涂料,更适宜温度变化较大的室外涂料使用,但其成本偏高,故多用于高档外墙有光涂料。(6)硅丙乳液。有机硅改性丙烯酸酯乳液(简称硅丙乳液)特别适用于建筑物的外墙装饰涂料。这是因为硅丙乳液具有优良的耐候性、保光性和抗紫外光等性能。与普通的醋丙、苯丙、纯丙涂料相比,硅丙涂料具有超耐候性、高耐沾污性,且耐高低温性良好。一般的丙烯酸酯涂料使用寿命为5~10年,而硅丙涂料可达15~20年。与含氟耐候性涂料相比,两者的耐候性差不多,但硅丙涂料在耐沾污性、附着性和价格方面占优势。

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