提高涂膜耐水性有那些途徑？
乳液，如無皂聚合技術(shù)生產(chǎn)的聚合物乳選用疏水液
選用疏水分散助劑，對親水顏填料進行疏水處理，疏水分散劑如Hydropalat 100。
添加表面疏水劑，增強涂膜抵抗雨水滲透，如Perenol HF-200。
提高涂膜耐候性途徑
涂膜的耐光性差，涂膜顏色易變化，表面易粉化，影響涂膜的裝飾壽命，和保護被裝飾物的壽命。涂膜不耐水，涂膜的長久性受影響，涂膜起泡、開裂、粉化、脫落、水印、泛堿等問題隨之出現(xiàn)，影響涂膜的裝飾和保護墻體的壽命。因而提高涂膜耐候性有兩條途徑：
提高耐光性
提高耐水性
材料“憎水”、“親水”概念
判斷一種材料是親水還是疏水材料。是根據(jù)水滴在該材料表面的接觸角θ大小來判斷，若θ＞90度，表示材料為憎水材料，θ＜90度，則材料為親水材料，θ=90度，則為順水材料。
合理的涂膜顏色對保色性影響
（1） 顏料種類，通常顏料用鈦白沖淡后，其耐光性和耐候性都將有所降低，單偶氮顏料在淺色涂膜中耐光、耐候性差，只適合深色涂膜，縮合型雙偶氮顏料、酞青顏料等耐曬牢度很高，在淺色涂膜中仍有很高的耐曬性，可用于淺色涂膜調(diào)色。
（2）涂膜顏色種類，通常淺色、亮色涂膜易于褪色，顏色變化易于覺察，而深色、暗色涂膜褪色較慢，顏色變化少量難以察覺。
因此。調(diào)色配方設計時，在客戶沒有特別規(guī)定顏色標準時，推薦用無機類和耐光耐候性好的有機類色漿，并采用暗色色調(diào)。如有特定的顏色規(guī)定，要求亮麗鮮艷的涂膜，盡量選用耐候、耐光性好的水性色漿。
涂料PVC對涂料保色性影響
在一定的PVC范圍內(nèi)，乳膠漆PVC小，聚合物粒子對顏料的保護作用較多，涂膜保色越高，因此，同樣的色漿在低檔的高PVC涂料中保色性差，在高檔的低PVC涂料中保色性好。
聚合物種類對涂料保色性影響
聚合物降解與聚合物分子結(jié)構(gòu)中的鍵能大小有關(guān)，紫外光中不同波長的光能量，以及斷裂聚合物中某些常見鍵的能量如下：
紫外光的波長與能量 結(jié)合的離解能量
200nm 598kJ/mol C-C 354kJ/mol
300nm 397kJ/mol C-H 410kJ/mol
400nm 301kJ/mol C-O 321kJ/mol
C-F 484kJ/mol
Si-O 443kJ/mol
建筑裝飾用乳膠漆常用的黏結(jié)料有醋丙/醋叔乳液、苯丙乳液、純丙乳液、叔丙乳液、硅丙乳液、以及氟碳聚合物等。不同類型的乳液保光保色能力不一樣。醋丙/醋叔乳液親水，不用在外墻，不討論其保色性，苯丙乳液因苯乙烯的存在，導致涂膜耐黃變性差，涂膜保色性差；純丙因不含苯乙烯保色能力優(yōu)于苯丙；叔丙乳液因分子中叔碳酸酯支鏈結(jié)構(gòu)，對其周圍的酯鍵有屏蔽保護作用，增強了涂膜的疏水性和抗水解性，性能優(yōu)于純丙；硅丙、氟碳類聚合物因分子中硅氧鍵（Si-O）、碳氟鍵（C-F）鍵能大，難以被來自宇宙中能量所破壞，因而硅丙分子中的Si-O鍵，氟碳分子中碳氟鍵（C-F）難以斷裂粉化，對顏料保護強耐候性優(yōu)于純丙，對顏料的保護能力大，最終表現(xiàn)在涂膜保色性好。
聚合物降解的主要原因
外墻涂料經(jīng)受風吹、雨淋、溫度的起伏變化，紫外光等照射，聚合物吸收來光波中的能量，發(fā)生降解，有雨水在酸、堿催化下加速水解等最終導致涂膜失光、粉化、變色、開裂脫落，對被涂物失去裝飾和保護。聚合物發(fā)生降解有三種形式：
聚合物加水分解
聚合物接受紫外光、氧降解，光氧化學反應歷程為：
X▪+RH（聚合物）——XH+R ▪
R▪+O2—RO2 ▪
RO2 ▪+RH——RO2 H+ R▪
R▪/ROOH——主鏈斷裂
紫外光、氧、水、氧化鈦的光催化反應，反應歷程為在有光、氧、水條件下，鈦白吸收一定特征波長的光，促使水、氧分解產(chǎn)生自由基，自由基引發(fā)聚合物的降解。反應式為：（其中銳鈦（鈦白吸收 385nm波長的光，金紅石鈦白吸收 415nm波長的光）。
因此，（1）提高聚合物耐光性（選用分子鏈的結(jié)合力高穩(wěn)定的聚合物，如Si-O，C-F），引入紫外線吸收劑、引入光穩(wěn)定劑）。（2）提高涂膜耐水性，選用無皂聚合技術(shù)乳液，選用疏水單體聚合，延緩聚合物的降解，提高涂膜的耐久性。
外墻涂料涂膜保色性影響因素有那些？
涂料的保色性定義為，涂膜在經(jīng)受光、氧、酸雨等洗禮后涂膜保持顏色的能力，影響涂膜保色的因素有以下幾方面：
顏料分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)，以及顏料粒子的分散細度，外墻宜選用光牢度高、耐侯性好的色漿，在有化學污染源的環(huán)境中使用耐化學性好的顏料，顏料粒徑不是越細小越好，顏料粒子細度越小，顏著色力高，但耐侯性降低，顏料各項性能取得最佳平衡粒徑范圍在0.05-0.5um之間。
涂膜中黏結(jié)物質(zhì)（聚合物）耐光氧降解的能力，以及抗氧化變色能力，聚合物性能從苯丙-純丙-硅丙（氟碳），其保色能力呈不斷提高趨勢。
選用耐光氧降解的填料，有利于提高涂膜保色性，云母粉可以吸收紫外光，提高對顏料的保護，重晶石、高嶺土對涂膜保光保色較硅灰石、碳酸鈣等填充料好。
合理的基礎(chǔ)配方設計，合理的ＰＶＣ值，高PVC涂膜中聚合物的對顏料的保護不夠，降低涂料的保色性。
合理的調(diào)色配方，保證復色漆中顏料的耐光級數(shù)均衡
合理的施工，基材處理要合理，保證堿性（ＰＨ值不大于10），濕度不能過高，過高的濕度施工導致涂膜顏色變淺。
色漿使用中要主意的問題
色漿與調(diào)色基礎(chǔ)漆分屬兩個不同的體系，使用不同的表面活性劑進行保護，調(diào)色基礎(chǔ)漆配方復雜，所使用的乳液、潤濕分散劑、增稠劑、以及填充料種類變化萬千，將兩個體系混拼在一起而保證穩(wěn)定，不出或少出問題保證生產(chǎn)和施工順利進行，色漿在使用中要注意以下問題：
使用前測試色漿與體系的相容性，要求色漿與體系相容性好，不返粗、不絮凝，親水親油平衡，指揉展色性好。如果相容性欠佳，調(diào)換色漿，或使用潤濕分散劑調(diào)整或改性色漿，使其相容性好。
色漿用前需攪均勻（高低溫儲存過長導致色漿狀態(tài)不均一）。
色漿添加過程中要慢慢加入，不宜過快產(chǎn)生絮凝。
色漿用量要達到建議的最低用量，以保證顏料的保色性。
色漿選擇評價那些項目
市面上專門生產(chǎn)銷售顏料漿的供應商很多，建筑涂料生產(chǎn)中彩色涂料使用的色漿多從色漿供應商購得，因此對顏料的選擇轉(zhuǎn)成對色漿的評價與選擇。水性色漿為有機或無機顏料在表面活性劑或潤濕分散劑的潤濕分散或水溶性樹脂承載下，形成均一的、具有一定流動或觸變性流動的濃縮顏料漿。水性色漿要求著色力強、展色性好、相容性好、具有耐酸堿性、以及一定的耐久、耐侯性等。
色漿選擇常評價以下項目：
著色力（著色強度）、遮蓋力、展色性
耐酸堿（PH=6.5-10）、耐光、耐候性
儲存穩(wěn)定性
與體系的相容性
色漿之間的匹配性
色漿的親水親油性
耐酸堿性檢測方法：耐酸堿性通過1%的硫酸和2.5%的氫氧化鈉溶液24h的浸泡，根據(jù)滲色和顏色的變化來判斷。
著色力通過對白顏料的著色能力強弱來比較。色漿與體系的相容性通過與各類調(diào)色基礎(chǔ)漆相混融，測試其親水親油的平衡性，以及指揉展色性。
儲存穩(wěn)定性，色漿在經(jīng)歷高低溫儲存一段時間，著色力、色相、細度、流動度、黏度等方面的穩(wěn)定性。
涂膜的保光保色性
涂膜的保光、保色定義：在經(jīng)受光、氧、酸雨等洗禮后涂膜保持顏色與光澤的能力。
影響涂膜保光保色的因素有：顏料種類、乳液種類、填料種類、PVC含量，涂料施工以及涂料使用環(huán)境等。
提高涂膜耐溫變性能
定義：涂膜經(jīng)受高低溫度變化，所表現(xiàn)出的起泡、粉化、開裂、脫落等現(xiàn)象。
影響涂層耐溫變性能的因素：
涂膜的親水性
涂膜的致密抗?jié)B透性
涂膜的附著能力
涂膜的變形能力
提高涂膜耐溫變性能途徑：提高涂膜的抗水性和耐水性，提高涂膜對底材的黏附性，涂料配方設計讓涂膜有一定的彈性變形能力。
總之，保證涂料配方中原材料的疏水，以及親水顏填料粒子疏水處理（使用抗水分散劑 Hydropalat -100），保證涂膜表面平滑、密實，連續(xù)完整，抗雨水滲透，對涂膜表面進行疏水處理等措施都有利于提高涂膜的抗水性、抗污性和涂層的抗高低溫變化性。提高涂膜耐久性。
涂膜耐粘污性
涂膜有污跡流掛，灰塵黏附等，破壞美觀。涂膜出現(xiàn)污跡的原因是涂膜的耐污性能差，使得污染的速度超過了漆膜的耐污染性；建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)使得雨水容易沖下積累的塵埃，并流掛在墻面上；涂層質(zhì)感使得灰塵容易沉積在涂層上。涂膜受污染，其污源來源以下四個方面：
涂膜表面細微的凹凸縫隙-導致積污
涂膜表面發(fā)粘而粘附飄落在涂膜上的污物
涂膜硬度低-污染物沖擊穿破涂膜進入
涂膜親水、疏松多孔-污水攜帶污物滲透進入涂膜而后留駐在涂膜中。
提高涂膜耐粘污性途徑：
配方設計提高不揮發(fā)分體積值，涂料施工不任意兌水，提高涂料施工時不揮發(fā)體體分，施工后涂膜致密度高，減少積污的幾率。
選用高玻璃化溫度的乳液（高Tg）,減少涂膜的高溫回粘
助劑其固體分抗水性好，遇潮氣或雨水不溶不粘，減少因涂膜發(fā)粘而增加灰塵的黏附
當提高涂料的PVC值，提高涂膜硬度，提高涂膜耐污性，PVC與耐污性關(guān)系見右圖
添加納米粉體提高涂膜的硬度，都有助于提高涂膜的耐污性
提高涂膜的抗雨水滲透，減少污水將污物攜帶入涂膜。減少涂膜針孔、火山口等，添加涂膜疏水劑Perenol HF-200。
總之，涂膜致密、連續(xù)、疏水抗雨水滲透都有利于涂膜抗污性提高。
PVC與涂膜耐污性關(guān)系
涂膜抗水性
抗水性欠佳的涂膜會導致變色或褪色、失光、起泡、粉化、起皮起粒、開裂脫落，涂膜泛堿、涂膜發(fā)花、涂膜水印等，降低涂層系統(tǒng)性能，過早結(jié)束壽命。
涂膜抗水有以下措施：
成膜物疏水。涂膜抗水來源于成膜物疏水，成膜物疏水要求涂料中黏結(jié)物-乳液疏水性；親水的顏填料表面作好疏水處理，親水顏填料通常使用抗水的分散劑（Hydropalat100）進行表面處理；助劑的固體份抗水溶性好。
涂膜抗水滲透，涂膜表面致密、連續(xù)、完美光滑平整無針孔、縮孔、火山口、并有一定厚的涂層等，可以減少水分對涂層的滲透。配方設計盡量減水提高涂料不揮發(fā)分體積值。
涂膜表面的疏水處理，在涂料中添加適量的疏水劑Pernol HF-200，在涂膜表面形成一層疏水膜,可有效阻擋雨水滲透，提高涂膜的抗水性。
涂料的調(diào)色性
外墻涂料多為彩色涂裝，因此，外墻涂料大多需要調(diào)色，調(diào)色牽涉到涂料與色漿之間的相容性，既白色基礎(chǔ)漆的調(diào)色性。調(diào)色性表現(xiàn)在以下幾個方面：
調(diào)色基礎(chǔ)漆與色漿之間的親水親油平衡，無或很少出現(xiàn)桶內(nèi)（靜態(tài)）浮色現(xiàn)象。
調(diào)色基礎(chǔ)漆與各色漿之間的親和力均衡，涂膜干燥過程中各種粒子的運動性均衡，減少涂膜浮色——動態(tài)浮色。
調(diào)色基礎(chǔ)漆對各種色漿展現(xiàn)性好。影響涂膜對顏料展現(xiàn)性有乳液種類、潤濕劑、分散劑種類、增稠劑種類，以及PVC大小。一般疏水性強的乳液對碳黑與酞青類等無極性或弱極性顏料展色性好 ，疏水分散劑展色性普遍較親水分散劑好，強疏水增稠劑對涂料展色不佳。展色性欠佳的涂料可以通過添加適宜的潤濕劑改進涂料的展色性，非離子潤濕劑如低HLB值Hydropalat 188A，較高HLB值的Hydropalat 436、Hyonic PE-100等，陰離子潤濕劑Hydropalat 875，不同色漿-乳液體系可以選用不同潤濕劑.
外墻乳膠漆性能
外墻乳膠漆經(jīng)受日曬、雨淋、風吹、溫變等漫長老化作用，涂層會出現(xiàn)龜裂、脫落、粉化、變色等現(xiàn)象，使其失去對建筑物的裝飾和保護作用。外墻涂料性能要求有：
耐久性：包括耐候性、耐污性，耐候性預示涂膜的壽命，耐污性表示涂膜不易受污染的程度。
耐水性：涂膜涂后不久即可對雨水產(chǎn)生抵抗，以及涂膜在雨水環(huán)境中抵抗水解粉化、抗起泡起粒、開裂脫落的能力。
與環(huán)境相容，減低TVOC。
因此，外墻涂膜良好的耐光、保色性，優(yōu)良的耐水耐堿性、抗污性、防風化性，可延長涂膜粉化、開裂、脫落時間。外墻涂料配方設計注重以下幾個性能：外觀有良好的開罐效果，無分水沉淀，流動性好；良好的施工性和可調(diào)色性（與色漿相容性好）；涂膜有良好耐水抗水性、耐粘污性、涂層耐溫變性（凍融穩(wěn)定性）保色等耐久性等。
外墻乳膠漆壽命影響因素
涂料涂裝在被涂物表面，首先對被涂物進行裝飾、第二保護被涂物表面，使其經(jīng)久耐用。涂料涂膜出現(xiàn)嚴重的變色、褪色、粘污，涂膜外觀失去清新明麗，整潔美觀的外觀，給人以灰舊、骯臟的面貌，表示涂膜的裝飾壽命已完成；涂膜經(jīng)歷一段時間老化出現(xiàn)起泡、開裂、粉化、脫落表示涂料的保護能力已經(jīng)喪失，不足以保護建筑墻體表面，涂膜使用壽命宣告終結(jié)。影響涂膜壽命的因素很多，涂料本身的性能（涂膜的保色性、耐水耐堿性、耐污性、耐侯性等），涂裝工藝的優(yōu)與劣，基材性能與處理、涂裝環(huán)境與使用環(huán)境、以及使用中的維護等。涂料配方設計與涂裝設計力求縮短涂膜的裝飾壽命和保護壽命之間的差距。
涂料中有機揮發(fā)分計算
涂料中有機揮發(fā)分主要來源二醇類助溶劑、改性乳液促使成膜的成膜助劑，以及乳液帶進來的有機揮發(fā)分，還有極少量隨助劑帶進涂料的有機揮發(fā)分，涂料中有機揮發(fā)分計算式有不扣除水和扣除水兩種計算方法。
影響涂膜光澤因素有：
乳液的粒徑，粒徑小光澤高。
顏填料的種類，顏填料起消光作用，粒徑越粗，消光效果越好，涂膜光澤越低。
乳液與顏填料配用比列，乳液含量，PVC低，光澤高。
涂料的流平性，流平好的涂料，涂膜平整度高涂膜光澤高。
有光澤要求的配方設計，選擇細粒徑乳液、超細填料，控制一定的PVC值，調(diào)節(jié)好涂料的流變行為，提高涂料流動流平性，HEUR增稠劑增綢乳膠漆為非絮凝體系，具有提高光澤的潛力，增綢后涂料均勻性明顯優(yōu)于非締合型增稠劑（如纖維素、丙烯酸類水合型）。
絲光涂料選擇細粒徑苯丙乳液，提高涂料的耐水耐堿性和耐洗刷性。選用優(yōu)質(zhì)鈦白、沉淀硫酸鋇，增綢選用DSX1130、DSX3075。
半光涂料選用醋丙/醋叔乳液，優(yōu)質(zhì)鈦白和沉淀硫酸鋇。醋丙/醋叔乳液因乳膠粒子的保護膠影響HEUR類增稠劑增綢效果，增稠劑增綢效率低，配方設計注意減水提高固體分，使用丙烯酸類增稠劑與協(xié)合型（PU類）增稠劑，PU類增稠劑具有光澤潛力可以適當提高PVC。盡量不選用纖維素，可以DSX1130與DSX3116合用。
內(nèi)墻高PVC涂料配方設計
內(nèi)墻涂料性能要求有良好的開罐效果、良好的施工、一定的耐水耐堿、耐洗刷性，以及環(huán)保要求（低TOVC，低甲醛、無重金屬）。內(nèi)墻高PVC涂料有以下特點：
增綢困難：水量高，乳液量少，協(xié)合型增稠劑發(fā)揮能力機會減少，增綢較困難。
涂料干燥快，流平差，涂料外蒸內(nèi)吸使得涂料干燥更加快，涂膜針孔、火山口、刷痕嚴重。
涂膜密實度、強度差：乳液量少，沒有足夠的基料來包覆和黏結(jié)顏填料粒子，基料無法潤濕所有的顏填料顆粒，而使其松散地存在于涂膜中，可能導致涂膜質(zhì)量變差。
預防與改善：
調(diào)節(jié)增綢，選擇原料，如適當使用部分立德粉顏料，使更多的顏料粒子參與增綢，提高協(xié)合型增稠劑增綢幾率。增稠劑選用纖維素或丙烯酸增稠劑，添加PU類增稠劑或添加流變改性劑/流平劑調(diào)節(jié)涂料的流變行為。
提高涂膜密實度，涂料乳液少，粉料量高，PVC》CPVC，涂膜疏松多孔，密度和密實度低，耐干、濕擦性差。為提高涂膜的附著力、密實度、以及干濕擦性，宜選用低玻璃化溫度，細粒徑乳液，增加基料對粉料的黏結(jié)能力，細粒徑乳液對粉料包覆蓋能力大；選用易分散、低吸油量、粗顆粒的粉料，這類粉料所需求的黏結(jié)基料少。通過原料料的選擇，提高涂料的CPVC值，以達到縮短涂料配方中PVC與CPVC的距離。
延長慢干時間，高PVC涂料干燥快，流平欠佳，選用Hydropalat 436潤濕劑有助于提高涂膜流平性，配合添加一定量Levelling-2000，流平性更好。
粉末膩子強度提高途徑
粉末膩子的強度一般不如水泥-聚合物乳液雙組分膩子強，硬度也不如水泥-聚合物乳液雙組分膩子高。提高粉末膩子的強度，重點在配方設計時選材。水泥的強度，直接影響膩子的強度，除水泥外，其他粉料的選擇會影響到膩子的強度，宜選用吸水量低的粉料，保證施工兌水不提高施工的水灰比，水灰比的提高會降低膩子的強度，選用分散劑，如Hydropalat760等，降低涂料黏度，降低水灰比，有利于提高膩子的強度。消泡劑（如Dehydran 1922）保證氣泡的脫出，施工后膩子內(nèi)部截留的空氣少，強度高。不添加消泡劑的粉末膩子涂膜使用砂紙打磨去表層，涂層內(nèi)部因空氣的截留而留下的氣泡空洞數(shù)量明顯高于添加消泡劑的膩子，強烈減弱膩子的密度和強度。
涂料生產(chǎn)原材料-乳液的性能
乳液是涂料中最重要的部分，負責將顏料、填料等所有粉料物質(zhì)黏附在基底上，形成對底材的裝飾和保護，乳液的性質(zhì)對涂料和涂膜性能的影響表現(xiàn)在以下幾個方面：
聚合物種類對制漆的影響，影響增綢效果、浮色、儲存分層；影響涂膜的初始長久性能，如涂膜的耐水、耐堿、保光保色性、展色性以及豐滿度。
聚合物玻璃化溫度影響到成膜性、涂膜的硬度、黏附性、彈性和耐污性。
乳膠粒粒徑影響增綢效果、流平和儲存性，涂膜光澤、附著力、耐洗刷性。
乳膠粒的極性影響涂料的浮色發(fā)花、涂膜對底材的附著、耐水耐堿性。
乳膠粒的親水親油性影響涂料的增稠劑選擇、涂料浮色發(fā)花、涂膜的耐水性、耐污性。
乳膠粒子的結(jié)構(gòu)影響涂膜的耐水、耐久、耐污性。
消泡劑的選擇
涂料生產(chǎn)和施工都會不同程度地產(chǎn)生氣泡，氣泡的產(chǎn)生防礙生產(chǎn)、施工的順利進行，同時給成品涂膜帶來缺陷。選用消泡劑保證涂料生產(chǎn)和施工的正常順利進行。
消泡劑的任務：破壞氣泡表面液膜，阻止泡的形成和促使泡的破滅。消泡劑用于大泡，微泡需脫氣、消泡一起使用。
消泡劑特點：消泡劑不溶于介質(zhì)，但能以微滴形式進入并分散于介質(zhì)，消泡微滴最有效的直徑相當于泡沫壁的厚度。
消泡劑組成：水性建筑涂料用消泡劑分非硅類和含硅類，常規(guī)消泡劑由以下組分組成：
活性物質(zhì)：起破泡消泡作用，表面張力小。代表物有動植物油、疏水二氧化硅、高級醇等。
擴散劑：潤濕乳化劑，保證消泡微滴擴散接觸到氣泡膜并鋪展。有壬（辛）基酚聚氧乙烯醚、皂鹽等。
載體：有助于活性物質(zhì)和起泡體系結(jié)合，易于分散到起泡體系，把兩者結(jié)合起來，其本身表面張力低，有助于抑泡，且可以降低成本。
消泡劑消泡所必須具備的兩個條件：滲透因子：E= γ 1+γ12-γ3 ＞0, 保證消泡劑滲透到泡沫壁；鋪展因子S=γ1-γ12-γ3 ＞0，保證消泡劑微滴在泡沫介質(zhì)中的擴散鋪展，消泡劑消泡的全過程見右圖。
消泡劑應用應注意的問題：消泡劑多為幾種不同性質(zhì)和作用的物質(zhì)混合而成，在儲運中分層，為保證消泡良好使用前要攪拌均勻，COGNIS新型分子級消泡劑Foam Star 30、Foam Star 34、Foam Star 36 無分層現(xiàn)象，使用方便。Foam Star 36在高乳液體系高、低黏度的拉毛涂料中有良好的消泡效果。
