1、建筑涂料用水性色漿的發展概述蘇州世名科技股份有限公司，江蘇昆山，215337摘要 本文結合國內建筑涂料市場現狀，闡述了水性色漿在功能化、超細化、調色一體化、環保化等方面的發展趨勢。關鍵詞 水性色漿、建筑涂料、發展趨勢、功能化、環保1 前言改革開放30年以來，我國的市政基礎設施建設和房地產開發投入不斷增加，推動建筑涂料行業逐步發展和壯大。尤其是進入21世紀以來，建筑涂料產量更是迅速增長，2009年建筑涂料產量達到261.7萬噸1。水性乳膠漆具有污染少、施工簡便等優點，已成為最主要的建筑涂料，建筑涂料用水性色漿隨之取得了迅速發展，專業化和精細化程度越來越高。本文結合國內建筑涂料市場現狀，闡述了水性

2、色漿在功能化、超細化、調色一體化、環保化等方面的發展趨勢。2 建筑涂料行業市場現狀在中國市場，建筑涂料占涂料總產量的30%40%。建筑涂料分為內墻涂料和外墻涂料。目前內墻涂料的比例為83%，外墻涂料僅占17%。據估計，隨著國家對居民住宅建設投入的加大，2015年外墻涂料年產量將達到180萬噸，占建筑涂料的比例也將上升到60%23。我國的建筑涂料企業數量達到8000家以上，主要集中在珠三角、長三角和環渤海三個地區，總體的特點是分布廣、數量多、規模小、技術水平參差不齊。根據2007年數據，年產量超過5000噸的企業為38家，年產量超過10000噸的企業僅為24家4。與此同時，國際有名的大型涂料公司

3、基本都已經完成了在中國市場的布局，利用其在品牌、技術、規模、資金、管理、營銷等方面的優勢，很快在中高端市場樹立了牢固的優勢，并逐漸擴大其市場份額。給我國的建筑涂料企業帶來多方面的挑戰：一是發展模式，國內品牌企業發展初期主要是依靠相對成本優勢以及經銷商、廣告等營銷手段拓展市場、積累資本，與累積了豐富的產品線、多行業先進技術的跨國企業相比，在產品質量和服務上存在較大的差距；二是核心技術，建筑涂料作為一種加工型產品，其質量與乳液、潤濕分散劑、顏料色漿、填料、功能性助劑等原材料密切相關，目前我國建筑涂料用原料上游行業發展還不成熟，極大的限制了國內建筑涂料企業的發展；三是日趨嚴密的環保法規及及下游客戶越

4、來越苛刻的應用要求，迫使涂料行業加強技術創新，不斷推出新產品。3水性色漿發展趨勢3.1功能化水性色漿廣泛應用于建筑內外墻乳膠漆、防火涂料、水性氟碳漆、耐溫涂料、導電涂料等涂料領域，不斷發展的技術與不斷拓寬的應用領域對水性色漿提出了更多的功能性要求。隨著有機硅改性樹脂、聚氨酯樹脂、氟樹脂等新技術的開發，高耐候性、耐污染性涂料已經成為高層建筑涂料的發展方向5-7，要求水性色漿具備出色的耐酸堿性、耐水性、耐遷移性和耐候性等應用特征。這一特征取決于高性能顏料的采用和復合水性助劑應用技術的發展。高性能無機顏料包括特種炭黑、特種氧化鈦、層狀鋁、金屬合金氧化物、硫化物顏料、釩酸鉍系列等。高性能有機顏料的種類

5、主要包括喹吖啶酮類顏料、特殊偶氮顏料（偶氮縮合-大分子有機顏料）、二酮吡咯-吡咯（DPP）類顏料、蒽醌類顏料、靛族與硫靛類顏料、苝系與芘系顏料、異吲哚啉酮及異吲哚啉類顏料和喹酞酮類顏料等。通過在水性色漿中引入納米氧化鋅、納米氧化鈦等材料，可以加強其防霉抗菌性及狀態穩定性；在水性色漿中引入某些效果顏料如珠光顏料可以賦予色漿獨特的著色功能；在水性色漿中加入穩定的石墨分散體可使水性色漿的導電性能大大加強，從而適應某些特殊要求。3.2超細化通過超微粉碎技術使一些顏填料顆粒尺寸達到亞納米（100500nm）或者納米范圍（<100nm），并將其制備成穩定的分散體是水性色漿的一大發展趨勢。顏填料超細化

6、后帶來的問題是如何使這些顆粒極細，比表面積極高的材料能穩定地以亞納米或納米尺寸分散在色漿中，這是目前技術研發的一個“瓶頸”。超細化的顏填料必須經表面修飾，再配合使用合適的助劑，才能保證分散體具有良好的穩定性，才能充分發揮超細化顏填料的作用，使涂料的性能有“質”的飛躍，或具有特殊的功能。3.3調色一體化傳統的建筑涂料用水性色漿分為廠用色漿和機用色漿，前者是手工調色，主要用于涂料廠，后者是電腦自動化調色，主要用于民用市場。隨著國內涂料行業的發展和市場整合，大型涂料企業的生產規模越來越大。這些企業借鑒國外企業的先進生產管理技術8，其涂料制造生產線自動化程度日益提高。現有的廠用色漿難以滿足涂料生產線自

7、動化調色的需求，于是，生產線調色色漿應運而生。目前自動調色系統有兩種，一種是民用調色點的機械調色系統，另一種為自動程度極高的生產線調色系統。圖1：建筑涂料自動化生產線配色系統示意圖生產線調色色漿在廠用色漿色含量高，調色成本低的基礎上，吸收了機用色漿穩定性高、保濕性強的優點，具備了比常規廠用色漿更好的兼容性、粘度穩定性、批次穩定性等。生產線調色色漿大大提升了大型涂料企業的自動化水平，提高了效率。3.4 環保化公眾環保意識的提高及社會經濟的發展要求提供無毒無公害的產品，各項法律法規對所有工業產品的要求越來越嚴格。水性色漿的主要成分是水、無機或有機顏填料、各種功能助劑、助溶劑等，其涉及的有毒有害物質

8、包括致癌芳香胺、重金屬、揮發性有機化合物VOC（Volatile Organic Compound）、環境激素等9。1） 致癌芳香胺水性色漿中致癌芳香胺主要來源于有機顏料，尤其是以這些芳香胺為原料合成的偶氮顏料。一般說來，顏料的穩定性遠遠超出染料，絕大部分的偶氮顏料本身并無致癌性，但在一定的條件下能還原釋放出對人體或動物有致癌作用的芳香胺。另一個來源是生產過程中添加的某些功能助劑。如很多功能助劑的原材料對氨基苯甲醚是由對硝基氯苯合成的，而對硝基氯苯中往往含有少量的鄰硝基聯苯，從而使得最終產品中出現致癌芳香胺鄰硝基苯甲醚。表1 各標準中致癌芳香胺限值標準受限物質限值EN71-9(2005)9種芳

9、香胺5PPMEN71-7(2002)26種芳香胺單個10PPM,總量20PPMOEKO-TEX 100(2009)24種芳香胺20PPMHJ 507-2009 環境標志產品技術要求 皮革和合成革24種芳香胺30PPM2）重金屬環保型的水性色漿不應含有鉛(Pb)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鋇(Ba)、銻(Sb)、硒(Se)、汞(Hg)、砷(As)、銅（Cu）、鈷（Co）、鎳（Ni）等。水性色漿的重金屬主要來源于顏填料，相當部分無機類色漿所使用的原料本身就含有大量的重金屬，例如鉻黃色漿；另外還包括以色淀類顏料為原料的色漿，例如R48:2色漿，可溶性鋇的含量可高達4000PPM。表2 重金屬限量要求表

10、 （mg/kg）名稱GB6675-2003GB20814-2006HG/T395l-2007EN71-3ROHS鋇(Ba)1000-1 000-鉛(Pb)9010090901000隔(Cd)75207575100銻(Sb)6050-60-硒(Se)500-500-汞(Hg)60-60601000砷(As)25-25-銅（Cu）-250-鈷（Co）-500-鎳（Ni）-200-鉻(Cr)6010060601000鐵（Fe）-2500-錳（Mn）-1000-鋅（Zn）-1500-3）揮發性有機化合物 VOC水性色漿中VOC主要來源于助溶劑、各類功能助劑及合成樹脂乳液等，常用的助溶劑如乙二醇、丙二醇

11、等均屬于VOC；功能助劑中分為兩種：一種是助劑本身就是VOC，如部分有機胺pH值調節劑、分散劑、潤濕劑、防霉殺菌劑等；另一種情況是助劑本身不是VOC，但市售商品中含有VOC成分的溶劑或其它復合組分；合成樹脂乳液中的殘留單體也屬于VOC成分。表3 不同時期我國對建筑涂料中VOC的控制要求涂料HJBZ 4-1999環境標志產品技術要求 水性涂料HBC12-2005 環境標志產品技術要求 水性涂料扣水g/L不扣水g/L扣水g/L內墻涂料25062580外墻涂料250625150水性木器漆、水性防腐涂料、水性防水涂料等2506252504）環境激素水性色漿中環境激素主要來源于顏料和功能助劑。以生產顏料

12、V23、V34、V35、V37為例，這四支顏料的專用中間體四氯苯醌的生產過程中，會產生副產物多氯二噁英【12】；以多氯苯為溶劑生產銅酞菁的過程中，易產生多氯聯苯。多氯二噁英和多氯聯苯均屬環境激素，它們混入顏料成品中，最后導致色漿產品不合格。功能助劑中的環境激素主要是APEO（烷基酚聚氧乙烯醚），APEO包括壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）、辛基酚聚氧乙烯醚（OPEO）、十二烷基酚聚氧乙烯醚（DPEO）和二壬基酚聚氧乙烯醚（DNPEO）。由于APEO系列產品具有優異的潤濕、滲透、乳化、分散、增溶、去污等功能，故相當部分商品助劑仍是以APEO為功能成分的。4 結語水性色漿作為一個新興行業，代表著顏料著

13、色技術未來的發展方向之一。得益于國內涂料企業的發展壯大，以及國外水性色漿技術的推廣，為水性色漿在建筑涂料的發展提供了良好的契機。水性色漿的發展趨勢是功能化、超細化、調色一體化、環保化。參考文獻1 石玉梅,馬捷. 大力發展積極推廣環境友好型建筑涂料, 上海建材, 2008, 5 : 21.2 China's architectural paint demand to reach 3 M tonnes/y by 2015, Focus on Pigments, 2008, 3: 3.3 Profile of Chinese Paint Industry，Focus on Powder Co

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