水性氟碳涂料的應用
時間:2005-06-29
摘要：本文簡要地介紹了振邦水性氟碳漆的品種、性能及建筑內外墻水泥墻面的涂裝方案和施工工藝，列舉了一些典型的工程實例，指出了水性氟碳漆全面取代普通水性乳膠漆在建筑領域涂裝應用的發展前景。
關鍵詞：振邦 水性氟碳漆 建筑涂裝
一、前 言
從上世紀九十年代起，伴隨著國民經濟的快速發展，房地產建筑業高速增長和持續不斷地升溫，使得具有施工應用方便、VOC含量低、環保安全健康、色彩艷麗、價格適中的以醋酸丙烯酸酯聚合物乳液、苯乙烯丙烯酸酯聚合物乳液和純丙烯酸酯聚合物乳液為成膜物質、以水為分散劑的水性乳膠漆在建筑內、外墻的裝飾涂裝中得到了廣泛的應用。但它也具有某些缺陷：耐久性耐候性不好；因為其表面比較粗糙；易被灰塵沾污且難以被洗刷掉；再是耐化學品性能不好。因此，人們對建筑涂料提出了更高的要求，即外墻涂料既要滿足上述的一些優異性能，又能夠滿足高耐候性、抗污染、耐化學品（抵抗大氣中酸雨的能力）的要求；內墻涂料則向健康型、功能化發展。同時，國家近年來也相繼出臺了一系列產業扶持政策，支持高性能涂料產業的發展，鼓勵涂料行業向低能耗、低VOC排放、環保健康、無毒無害、耐候性（耐久性）優異、功能復合化的方向發展。
眾所周知，氟是已知元素中電負性最大、原子半徑除氫原子外最小的元素，因此，氟同碳結合的鍵鍵能大、間距小，所形成的有機高分子化合物穩定、耐化學品腐蝕、不易分解。人們利用這些優異的性能將其制成涂料，例如，由PTFE制成的“特氟龍”耐熱不粘涂料，可以應用于廚具（不粘鍋）、復印機的滾軸等；由PVDF（聚偏氟乙烯）制成的建筑涂料，主要應用于鋁塑幕墻板的涂裝，其漆膜在自然條件下歷經30多年的曝曬仍基本保持原樣、光亮如新；為了克服這兩種涂料成膜時必須高溫烘烤的限制，又制成了以FEVE（三氟氯乙烯為主體的乙烯基醚四元共聚物）樹脂制成的溶劑型常溫固化氟碳漆，其優異的耐候性、防化學品腐蝕性、高裝飾性、良好的自潔性能等，在業界得到了普遍的認同，在海洋性工程（如石油鉆井平臺、跨海大橋等）、石油化工、防腐工程（管線、貯罐）等領域得到了廣泛的應用；但由于價格的原因，在建筑領域涂裝中的應用，在振邦氟碳漆未產業化之前，還只限于香格里拉聯鎖大酒店等一些高檔、高層建筑上應用；振邦氟碳漆產業化之后，經過3-4年的大力推廣運作，氟碳漆在建筑領域中的應用得到了廣泛的發展，但還是難以全面取代水性乳膠漆在住宅小區等普通建筑領域中的應用；由于是溶劑型，也不能普遍地應用于民宅的內墻涂裝。在此形勢下，水性氟碳漆應運而生。2003年11月份，經過3-4年的緊張工作，大連振邦氟涂料股份有限公司承擔并完成的國家火炬計劃及大連市科技計劃項目“水性氟涂料的研究與開發”通過了由大連市科技局組織的簽定評審。如今，振邦公司已經建立起一套完整的水性氟碳樹脂（乳液）和水性氟碳漆的生產線，形成產業規模化、品種多樣化、功能系列化的規模生產能力。
二、品種及性能介紹
（一）、分類
振邦水性氟碳漆是一個系列化的產品，其品種分為：
1、按用途分：有外墻水性氟碳漆，主要用于建筑外墻水泥墻面的裝飾性涂裝；有內墻水性氟碳漆，主要用于學校、賓館、醫院、家居住宅的內墻水泥墻面涂裝；
2、按制作工藝、包裝及成膜機理，分為兩種：雙組分水性氟碳漆和單組分水性氟碳漆；
3、按功能分為三種（均為內墻水性氟碳漆）：通用型、殺菌型和負離子釋放健康型。
（二）、品種及功能介紹
1、雙組份水性氟碳漆：在溶劑型氟樹脂（FEVE）的基礎上，通過轉相工藝（后乳化法）生成水性氟樹脂（乳液），添加適當的顏填料、各種助劑等，就制成A組份；使用時，與一定比例的固化劑B組份混和，涂到被涂物表面上，水分散劑蒸發后，A、B雙組份發生交聯反應（同雙組份溶劑型氟碳漆一樣）而固化成膜，叫雙組份水性氟碳漆。因此平時A、B組份必須分開包裝，使用前才能混合到一起。它的性能有：
（1）耐候性、防腐蝕性、裝飾性及自潔性好：用后乳化法制得的水性氟碳漆，因為也是交聯固化反應成膜，因而最大限度地保留了溶劑型雙組份氟碳漆的特點，漆膜光澤、豐滿度等外觀效果好；
（2）透氣性好（從里往外）：相對于溶劑型氟碳漆來說，在建筑內外墻的涂裝中，對基體的含水率要求相對低一些；另外，對于一些潮濕的地方，如一樓窗臺下的建筑墻體會產生毛細滲水，如采用溶劑型則易產生起泡現象，而采用水性氟碳漆則不易產生起泡現象。
（3）施工應用方便、安全：因為是水性氟碳漆，因此對于基面平整度的要求相對于溶劑型氟碳漆來說要低一些，在涂裝方法及技能上沒有特殊的要求，采用普通的刷、滾涂法既可施工；采用水作為分散劑，既大大地方便了施工，也降低了消防安全等級要求；
（4）環保健康：VOC含量很低，符合國家的環保質量標準，是環境友好產品，既有利于健康和環境保護，也避免了大量的資源浪費（溶劑揮發）。
2、單組份水性氟碳漆：由CF113與乙烯基醚酯等單體直接聚合成乳液，添加顏、填料和各種助劑，使用水作為分散劑，涂到被涂物表面上，水蒸發后，乳液粒子互相擠壓聚集即可成膜，稱為單組分水性氟碳漆，其包裝也是單組分的。同雙組分水性氟碳漆比較起來，單組分水性氟碳漆具有以下特點：
（1）制造更直接：由于是直接合成乳液，減少了溶劑蒸發及利用工序，工藝先進，又降低了生產成本；
（2）施工應用更簡單：因為是單組分，沒有兌料調漆的麻煩，也沒有可使用時間的限制，應用更方便；對基面含水率與平整度的要求同普通水性乳膠漆一樣（當然，為了增加裝飾性，刮涂膩子找平則效果更好）；采用普通的滾涂法既可大面積施工；
（3）透氣性更好：因是大分子顆粒積聚成膜，透氣性更好（由里向外）；VOC含量更低，更加有利于環保健康，不但可以做成外墻涂料，也可以做成內墻涂料。
水性氟碳漆的各項性能指標大大超過普通水性乳膠漆，見表一和表二。
表一 雙組份水性氟碳漆的技術指標
|
項目 |
優級品指標 |
檢驗結果 |
結論 |
|
容器中狀態 |
無硬塊，攪拌后均勻 |
符合要求 |
合格 |
|
施工性 |
涂刷二道無障礙 |
符合要求 |
合格 |
|
低溫穩定性 |
不變質 |
符合要求 |
合格 |
|
干燥時間/H |
≤2（表干） |
0.5 |
合格 |
|
涂膜外觀 |
正常 |
符合要求 |
合格 |
|
對比率（白色或淺色） |
≥0.93 |
0.94 |
超過指標 |
|
耐水性，96H |
無異常 |
120H無變化 |
超過指標 |
|
耐堿性，48H |
無異常 |
2個月無變化 |
超過指標 |
|
耐洗刷性，次 |
2000 |
10000 |
合格 |
|
涂層耐溫變性 |
5次循環,無變化 |
10次循環無變化 |
超過指標 |
|
耐沾污性 |
≤15 |
5.8 |
超過指標 |
|
耐人工老化性（白色或淺色）
粉化/級 變色/級 |
600H不起泡,不脫落,無裂紋 |
1500H,無變化 |
超過指標 |
表二 單組份水性氟碳漆的技術指標
|
序號 |
項目 |
國家標準規定優等品指標 |
本企業達到指標 |
|
1 |
在容器中狀態 |
攪拌混合后無硬塊，呈均勻狀態 |
同前 |
|
2 |
施工中 |
刷涂二道 無障礙 |
同前 |
|
3 |
低溫穩定性 |
不變質 |
同前 |
|
4 |
干燥時間，H |
≤2 |
≤2 |
|
5 |
涂膜外觀 |
正常 |
同前 |
|
6 |
對比率（白色或淺色） |
≥0.93 |
≥0.93 |
|
7 |
耐水性，96H |
無變化 |
同前 |
|
8 |
耐堿性，48H |
無變化 |
同前 |
|
9 |
耐洗刷性， |
2000 |
10000 |
|
10 |
耐沾污性（白色或淺色），% |
≤15 |
≤10 |
|
11 |
涂層耐溫度性（5次循環） |
無異常 |
同前 |
|
12 |
耐人工氣候老化 |
600H，粉≤1級，變色≤2級，
不起泡，不剝落，無裂紋 |
1500H，粉化≤1級，變色≤2級，
不起泡，不剝落，無裂紋 |
三、施工應用
水性氟碳漆的施工應用非常簡單方便，基本上同普通水性乳膠漆一樣：
（一）建筑外墻涂裝
1、基面處理及要求：
（1）墻體及水泥砂漿墻面需經過充分的養生干燥，一般夏季在4周以上，冬季時間延長一倍，使得墻體中的水份及堿份充分析出，含水率在10%以下，墻面的PH值<10；
（2）墻面需清潔、無塵、無疤痕、無油污、無霉藻；
（3）如有裂縫要先行處理，對于大裂縫要切開填充膩子處理，小裂縫用膩子封閉；
（4）視墻面狀況及業主裝飾設計要求，確定墻面是否需要進行刮涂膩子找平；一般情況下，
墻體平整度達到2-3mm/2m，即可直接涂裝，如有更高要求，則要刮涂外墻膩子。
2、對于平涂效果，基面處理好后，可以直接涂刷水性封閉底漆（白色）；對于浮雕質感效果涂裝，則先用拉毛或彈涂骨料做出相應效果，再涂刷水性封閉底漆（白）；
3、常溫下底漆涂裝完6小時，即可涂刷水性氟碳漆，通常情況下，涂刷2道，每道間隔6小時以上。
需注意的幾點是：
（1）根據現場情況，添加不超過10%的水來調整粘度；
（2）每次涂刷要均勻，不可過厚，不可有刷痕，顏色、光澤要均勻一致；
（3）雙組份水性氟碳漆要現調現用，調好的漆常溫下不要超過6小時。
4、另外，由后乳化法制成的水分散液，也可以制成清漆（不含顏填料），它具有良好的滲透性，漆膜具有很好的透明性，把它涂覆在被涂物表面上，既可以起到保護作用，又不改變原來的樣貌，因此，特別適合于文物保護的涂裝，如一些文化古跡、古建筑等。近幾年建筑業上又興起了清水抹灰墻罩面裝飾，使用這種雙組份水性氟碳漆（清漆）涂裝是一種最佳選擇，既保持了原建筑的本色，又起到了保護、自潔的作用。真石漆用于建筑外墻的飾面由來已久，可是它有一個缺陷，就是易污染（指沾塵），使用這種清漆罩面后，既可以增加表面光潔度防止灰塵附著，又可以耐紫外線輻射，保護真石漆不受大氣環境中的酸雨、酸霧侵蝕，提高其使用壽命。
推薦幾種建筑外墻涂裝配套方案見表三。
表三 推薦幾種建筑外墻涂裝配套方案
|
平涂效果 |
抗堿封閉底漆（白） |
一道（這兩種乳液和底漆可以1道） |
|
單或雙組份水性氟涂料 |
2道 |
|
浮雕質感效果 |
抗堿封閉乳液 |
1道 |
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彈涂或拉毛骨料 |
1道 |
|
抗堿封閉底漆（白） |
1道 |
|
單或雙組份水性氟涂料 |
2道 |
|
文物保護或清水墻、真石漆罩面 |
雙組份水性氟涂料 |
2道 |
（二）、建筑內墻涂裝
1、基面處理及要求：
（1）基本要求同外墻。一般情況下，需用刮涂膩子的方法進行墻面找平。可在市場上選用專門的內墻膩子，或用苯丙乳液與滑石粉、重鈣粉等調和成膩子，用合適的工具在墻面上刮涂2-3遍找平，每遍之間間隔12-24小時。注意每道不可過厚（0.5mm左右為宜），以防開裂，干燥后用180#砂紙輕輕打磨一遍，以除去刮痕等。不推薦市場上目前流行的刮大白方法處理基面，因為大白不耐水，遇水遇潮易疏松膨脹鼓起；
（2）如果墻面原有大白或舊漆膜，可用上述膩子進行修補；
（3）墻面要完整、光滑、干燥、清潔。
2、涂刷封閉底漆：增加這一道工序可以增加漆膜飽滿度，提高遮蓋力，一般情況下也可以省略。
3、涂刷水性內墻氟碳漆：可以采用刷、滾涂方法施工。施工前可以加適量水進行稀釋。要選用質量好的刷子和滾筒，每道涂刷要均勻，不可過厚。注意施工現場門、窗、燈具、家俱等的遮蓋保護。
四、工程應用實例
在2002年下半年至2003年試生產試應用階段，水性氟碳漆已應用于多項工程，取得了非常好的施工、裝飾效果。主要工程實例見表四、表五。
表四 雙組份水性氟碳漆應用于建筑外墻工程實例
|
序號 |
工程名稱 |
涂裝面積（㎡） |
完工時間 |
|
1 |
大連新希望花園 |
32500 |
2002年11月 |
|
2 |
大連開發區電業局辦公樓 |
1600 |
2002年10月 |
|
3 |
大連億新大廈 |
3375 |
2003年5月 |
|
4 |
大連中華名城 |
8000 |
2003年6月 |
|
5 |
大起辦公樓 |
4000 |
2003年8月 |
|
6 |
蘇州華美家園 |
20000 |
2003年7月 |
|
7 |
重慶市八一賓館 |
9000 |
2003年5月 |
|
8 |
華中武漢大學 |
10000 |
2003年10月 |
|
9 |
振邦公司綜合倉庫 |
9000 |
2003年11月 |
表五 單組份水性氟碳漆應用于建筑外墻工程實例
|
序號 |
工程名稱 |
涂裝面積（㎡） |
完工時間 |
|
1 |
大連實德公司車間及鍋爐房 |
5000 |
2003年7月 |
|
2 |
大連殘聯辦公樓 |
1200 |
2003年8月 |
|
3 |
大連環宇物業供熱大樓 |
2500 |
2003年9月 |
|
4 |
沈陽北國之春住宅小區 |
3000 |
2003年5月 |
|
5 |
徐州金鷹商城 |
7000 |
2003年11月 |
|
6 |
廣東惠州振邦學校 |
3600 |
2002年12月 |
|
7 |
振邦萬噸廠車間 |
7000 |
2003年11月 |
|
8 |
振邦工廠辦公樓及研發樓 |
3200 |
2003年11月 |
五、結語
水性氟碳漆由于具有耐候性好、耐化學品、耐酸雨酸霧腐蝕、自潔性好等一系列溶劑型氟碳漆所具有的優異性能，同時又具有施工應用方便安全、低VOC含量、環保健康、價格適中等水性乳膠漆的優點，符合涂料發展應用的潮流，在建筑內外墻的裝飾涂裝中，必將全面取代水性乳膠漆而得到廣泛的應用。今年2008年北京奧運會、2010年上海世博會的基礎設施和場館建設將進入高潮，振興東北老工業基地的戰略規劃實施等，為水性氟碳漆的應用提供了最佳契機。水性氟碳漆發展前景無限。
