張華潔 張 培

建筑涂料作為涂料工業(yè)中一大門類,越來越成為一個國家國民生活水平的重要標(biāo)志。我國建筑涂料在近年來得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模和一定的基礎(chǔ)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展,建筑涂料產(chǎn)業(yè)有著令人鼓舞的前景,并為建筑涂料的研究開發(fā)和發(fā)展提供了社會基礎(chǔ)。

1 外墻涂料的推廣應(yīng)用背景[1]

目前,在國內(nèi)外應(yīng)用于外墻裝飾的材料主要有：裝飾石材、玻璃幕墻、外墻飾面磚、鋁塑板、外墻涂料等,前四種飾面材料在應(yīng)用過程中普遍存在著各種各樣的問題：1)裝飾石材：如花崗巖、大理石等,雖然具有耐酸堿、耐日曬雨淋、耐凍等優(yōu)點,但其易受外界振動形成明紋,易斷裂;吸水性、吸油性強;耐火性差,遇火后石板易爆裂等,而且施工困難、造價較高、有輻射等。除此之外,更為嚴(yán)重的就是裝飾石材存在不同程度的色差和反射性污染兩大問題。2)玻璃幕墻：玻璃幕墻造型簡潔、豪華、現(xiàn)代感強,能反映周圍的景色,具有很好的裝飾效果。但是由于幕墻材料本身的特點,也存在一些問題：其反射的強烈光線在一定程度上影響了人們的正常生活;它映射的周圍環(huán)境造成變幻的影像,給行人、司機(jī)造成了視覺疲勞,容易導(dǎo)致意外事故的發(fā)生,這些現(xiàn)象被稱為“光污染”。近年來,國內(nèi)外均已對幕墻建筑(特別是玻璃幕墻)的“光污染”加以重視,有些國家已有限制玻璃幕墻使用的法規(guī)或提議。3)外墻飾面磚：具有一定的機(jī)械強度、硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,色彩持久穩(wěn)定,表面亮麗光潔,易于自潔和清洗。然而由于其生產(chǎn)能耗大、消耗土地資源及易空鼓脫落造成的使用不安全,因此很多地區(qū)頒布規(guī)范提出要限制,甚至淘汰這種飾面材料。4)鋁塑復(fù)合板：是一種新型的高檔外墻裝飾材料,具有質(zhì)輕、隔音、防火、防水、耐候、高強度、易安裝施工等實用性,還具有美觀、豪華的裝飾性。但其價格相對昂貴,使其應(yīng)用受到了限制[2]。

外墻涂料與其他外墻飾面材料相比存在以下優(yōu)點[3]：1)在經(jīng)濟(jì)上,外墻裝飾采用涂料遠(yuǎn)比采用玻璃幕墻、裝飾石材、鋁塑板等便宜得多;2)涂料品種多,施工簡便,可滿足外墻裝飾不同檔次的要求;3)裝飾效果好,色彩豐富、明快;可更換色彩,保持建筑物的新鮮感;能夠表達(dá)更豐富的設(shè)計風(fēng)格;4)質(zhì)輕,安全,利于抗震;5)安全環(huán)保：不會引起“光污染”、無輻射,無墜落安全隱患;6)能耗低。

針對我國外墻裝飾材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題,各級政府陸續(xù)頒布了相關(guān)規(guī)定,建設(shè)部《關(guān)于加強建筑涂料生產(chǎn)與應(yīng)用管理工作的意見》建科[2002]209號規(guī)定：采取措施逐步限制使用能耗大、安全性差和污染環(huán)境的外墻裝飾材料,優(yōu)先使用高性能外墻涂料。提倡在住宅、工業(yè)建筑、公共建筑及構(gòu)筑物等裝修工程中應(yīng)用建筑涂料,多層住宅及一般工業(yè)建筑和公共建筑的外墻裝飾宜使用壽命期5年以上的建筑涂料,高層建筑宜使用壽命期10年以上的建筑涂料。國家化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和2010年發(fā)展規(guī)劃綱要規(guī)定：外墻裝飾材料的改革發(fā)展目標(biāo)是,2005年建筑涂料在外墻裝飾的應(yīng)用占45%左右;2010年,建筑涂料在外墻裝飾的應(yīng)用占60%以上。很多省市也陸續(xù)發(fā)布了外墻涂料技術(shù)政策和建筑涂料的應(yīng)用發(fā)展目標(biāo)。

近年來中國城市化的發(fā)展使建筑業(yè)得到空前發(fā)展,城市的住宅小區(qū)、工業(yè)園區(qū)以及大學(xué)城的興起,為外墻涂料產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。隨著建筑節(jié)能的大力實施,采用輕質(zhì)墻體材料以提高建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能已成為建筑節(jié)能的重要措施。為了提高建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的安全性和耐久性,須采用外墻涂料等低面密度的飾面材料。另外,隨著人們對全球環(huán)境與資源問題的認(rèn)識加深,可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為建材行業(yè)發(fā)展的基本要求,外墻涂料資源消耗低、易于施工更新、無安全隱患、色彩及品種豐富,所以越來越多的外墻將會采用涂料裝飾。建筑外墻乳膠涂料是近幾年建筑涂料研究最活躍、發(fā)展最迅速的一個方向。

2 國外建筑外墻涂料應(yīng)用現(xiàn)狀[5]

在國外,建筑涂料被認(rèn)為是涂料工業(yè)的兩大支柱之一(另一支柱是轎車制造業(yè)),特別是在美國、日本和西歐等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家,建筑涂料在涂料中所占的比例很大。美國是涂料工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家之一,是世界上建筑涂料占涂料總量比例最大的國家。其中1996年的外墻裝飾材料中涂料占45%。日本是世界涂料生產(chǎn)大國之一,年產(chǎn)量居世界第二位,僅次于美國。西歐位居第三。西歐、日、美等國家在1994年外墻涂料的使用中已占飾面材料的50%～60%,近幾年已占到了90%。日本高層建筑用高級外墻涂料占80%,可見建筑涂料在美、日、西歐等國的外墻裝飾中獲得廣泛應(yīng)用。目前,全世界建筑涂料產(chǎn)量正以3.4%的年增長率增長,大量使用建筑涂料來裝飾建筑物,已成為國外建筑裝飾的潮流,建筑涂料的發(fā)展明顯地成為衡量一個國家國民物質(zhì)生活水平的重要標(biāo)志[5,6]。

3 國內(nèi)建筑外墻涂料應(yīng)用現(xiàn)狀[7]

我國建筑涂料工業(yè)起步較晚,但在20世紀(jì)80年代以后得到較快發(fā)展,在借鑒發(fā)達(dá)國家成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,我國建筑涂料從低檔產(chǎn)品到高檔產(chǎn)品、由單一品種到多品種的配套技術(shù)、從傳統(tǒng)的平狀薄型向復(fù)層厚質(zhì)等高裝飾性、高性能型過渡,形成了具有高、中、低檔建筑涂料品種的結(jié)構(gòu)局面[8],近年來,我國建筑涂料行業(yè)總體上呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭,2002年全國建筑涂料產(chǎn)量超過150萬t,2003年產(chǎn)量已超過170萬t,2004年產(chǎn)量為180萬t,已躍居世界第二位,僅次于美國[9]。全國化學(xué)建材協(xié)調(diào)組已將外墻涂料列為繼塑料管、塑料門窗和建筑防水之后的又一重點推廣的產(chǎn)品?？傮w上來說,我國建筑外墻涂料的發(fā)展趨勢和國際發(fā)展的大趨勢是一致的,即遵守“四 E”(Energy Sources,Environment,Efficiency,Economy)發(fā)展的基本原則。由于我國各地企管部門先后就應(yīng)用外墻涂料的文件已經(jīng)出臺或正在擬訂有關(guān)政策,再加上我國在今后的幾年里都有大量的工業(yè)與民用建筑的基建規(guī)模和維修工程,以及人們對外墻涂料在外墻裝飾中的優(yōu)勢的認(rèn)識不斷加深等諸多原因,我國外墻涂料的用量在以后的幾年里將會大大增加。

目前我國涂料人均消費為1.2 kg/年,勉強達(dá)到發(fā)展中國家的消費水平,建筑涂料人均消費量為0.42 kg/年,只有發(fā)達(dá)國家的十分之一到幾十分之一。可見,我國建筑涂料有非常廣闊的發(fā)展?jié)摿屯茝V市場[10]。世界上幾乎所有大型涂料公司均已在中國登陸,我國面臨著更好的機(jī)遇與挑戰(zhàn),相信外墻涂料在這大好的形勢下,將會有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

4 外墻涂料的研究發(fā)展趨勢[11]

1)外墻涂料向低VOC方向發(fā)展[12]。環(huán)境保護(hù)已成為人類共同的事業(yè),各國政府相繼制定了嚴(yán)格的法規(guī)。建筑涂料的生產(chǎn)、使用過程中排放的有機(jī)揮發(fā)物(VOC)是主要的環(huán)境污染之一。在英國,不列顛涂料聯(lián)合會(British Coatings Federation,BCF)已經(jīng)提出在建筑裝飾涂料中逐漸減少溶劑量的標(biāo)準(zhǔn)方案,歐洲涂料聯(lián)合會也提出了類似的倡議。因此,如何減少VOC的含量,滿足環(huán)保法規(guī)的要求是外墻涂料發(fā)展的總趨勢。所以,外墻涂料將朝著高固體粉涂料、水性涂料和粉末涂料的方向發(fā)展。

2)外墻涂料向功能復(fù)合化方向發(fā)展[12]。隨著高分子科學(xué)等其他與涂料相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科的重大突破和高新技術(shù)的進(jìn)步,功能性外墻涂料在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上將會有新的發(fā)展。研究開發(fā)的主要技術(shù)方向是裝飾與功能性相結(jié)合的外墻涂料以及使涂料具有特殊功能的樹脂和助劑。

3)外墻涂料向高性能高檔次方向發(fā)展[13]。丙烯酸酯聚合物涂料和聚氨酯涂料作為中高檔次的外墻涂料在美日與歐洲等國家和地區(qū)廣泛使用,亞太地區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,這兩類涂料也得到了開發(fā)應(yīng)用,隨著現(xiàn)代高層建筑的興起,對外墻涂料的耐候性、抗污染性要求也逐漸提高,因而高耐候、抗污染外墻涂料的研究成為研究的活躍領(lǐng)域[14]。

[1] 侯云芬,蔡光汀,陳家瓏,等.建筑物外墻涂料飾面層的劣化分析與對策[J].房材與應(yīng)用,2004(1)：16-17.

[2] 雷映平,黨平華,周 光,等.建筑外墻飾面材料應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].建筑涂料及涂裝,2004(3)：16-21.

[3] 李湘洲.國外建筑外墻涂料的現(xiàn)狀及我國的差距[J].材料與結(jié)構(gòu),2005(1)：19-21.

[4] W.funke.Progress and problemsin organic coatings science and technology[J].Progress in organic coatings,1997(31)：5-9.

[5] P.Wagner,R.Furstner,W.Barthlott,etc..Quantitative assessment to the structural basis of water repellency in natural and technical surfaces[J].Journal of experimental botany,2003,54(385)：1295-1303.

[6] 吳英君.國內(nèi)外建筑涂料現(xiàn)狀及應(yīng)用趨勢[J].新型建材,1997(7)：7-11.

[7] 云 天.歐洲裝飾涂料市場對VOC限制及對策分析[J].中國涂料,2002(5)：33-35.

[8] 于亞東,吳英君,郭銀忠.國內(nèi)外建筑涂料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(二)[J].新型建筑材料,1995(9)：21-25.

[9] Alan Smith,Oliver Wagner.Factors affecting dirt pickup in latex coatings[J].Journal of Coating Technology,1996,68(862)：37-41.

[10] Oliver Wagner,Dr.Roland Baumstark.How to control dirt pick-up of exterior coatings[J].Macromolecule Symposia,2002(187)：447-458.

[11] Cheng Shiyuan,Chen Yanjun,Chen Zhengguo.Core-shell latex containing fluorinated polymer rich in shell[J].Journal of Applied Polymer Science,2002,85(6)：1147-1153.

[12] 秦 鋼.我國建筑涂料的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].建筑涂料與涂裝,2005(1)：22-24.

[13] 易昌鳳.外墻涂料及其所用乳液的開發(fā)研究現(xiàn)狀[J].膠體與聚合物,2001(9)：27-30.

[14] 蓋廣清,肖力光,殷維河.外墻涂料在北方施工應(yīng)用中存在的問題和對策[J].中國涂料,1999(2)：4-6.