建筑涂料主要原材料的应用及功能.doc

建筑涂料主要原材料的应用及功能1. 建筑涂料用乳液有哪些品种？较常见的有哪几种？ 建筑涂料用乳液大多为非交联型的热塑性乳液。通常按其单体组成分类。主要的品种有： 乙酸乙烯-乙烯共聚物乳液（VAE乳液）； 乙酸乙烯-叔硪酸乙烯酯共聚物乳液（叔醋乳液）； 乙酸乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液（醋丙乳液、乙丙乳液）； 纯丙烯酸酯共聚乳液（纯丙乳液）； 苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液（苯丙乳液）；有机硅-丙烯酸酯共聚乳液（硅丙乳液）；氟碳乳液。 除热塑性乳液外，近几年还出现了室温交联乳液，如含交联单体N-羟甲基丙烯酰胺的纯丙自交联乳液、通过金属离子交联的室温交联乳液及随着水分蒸发而交联的“逃逸型”室温交联乳液等。 在众多乳液品种中，聚合方法不同，导致乳液性能各异，除一般滴加聚合工艺外，还有无皂乳液聚合、互穿网络乳液聚合、核-壳乳液聚合等。 较常用的有苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液、硅丙乳液等。2. 乳液的基本性质是什么？ 乳液的基本性质包括胶体性质和涂膜性质两方面。胶体性质主要关系到配漆适应性和涂料性能，而涂膜性质主要关系到涂膜的一些物化性能。乳液的主要基本性质如图13。3. 乳液聚合物有哪些特点？乳液聚合物以水为分散介质，VOC低，无毒、安全，无火灾危险。 乳液聚合物的分子量较高，可达到105以上，但分子量高低与黏度无关。成膜后有较高的膜强度。 体系的黏度较低，在生产中可以用管道泵送操作，使乳胶涂料的加工制备提高效率。 具有特殊的成膜机理，乳液是一个水分散体系，其成膜与均相的有机聚合物溶液体系不同，是随着水分的蒸发经过颗粒受压变形而融合的过程，因此具有一定的透气性。乳液聚合物的组成中含有乳化剂、引发剂、缓冲剂等小分子化合物，易溶于水，对用其配制的涂料成膜后的耐水性、耐碱性有影响。选择聚合物不可忽视这一点。4. 乳液聚合物有哪些性质？ 一般来讲乳液聚合物有如下性质。 (1)外观 从乳白（往往带有蓝相）到半透明、均匀的有一定黏稠度的流体。(2)黏度 与聚合物分子量无关，一般较低。乳液是非牛顿型流体，其应力-应变不呈线性关系，黏度必须用旋转黏度计测量。其测量数值以P（泊）和cP（厘泊）表示。 (3)凝聚物 乳液聚合过程中允许出现微量凝聚粒子，但不能超过某一限量值。 (4) MFT 最低成膜温度值，该值与聚合物的玻璃化温度有关，当温度下降到MFT以下时，乳液不能成膜，必须使用成膜助剂。 (5)离子性质 乳液聚合中使用乳化剂的情况有以下几类：单独使用阴离子型乳化剂；单独使用非离子型乳化剂；单独使用阳离子型乳化剂；混合使用阴离子和非离子型乳化剂，离子性质对配方中要采用的成分是重要的。 (6)粒度、粒度分布 聚合物乳液是一个不均相的体系，聚合物在乳液中呈颗粒状不规则分散状态。由于在乳液聚合过程中所采用的乳化剂及聚合工艺不同，所生成的乳液颗粒及其分布有很大的差异。乳液粒度及其分布与乳液外观是直接相关的，因此不同的乳液有不同的外观，主要表现在色相上。 (7)残余单体含量 乳液聚合反应一般能达到较为完全的程度，但往往会有少量未完全反应的单体存在，造成VOC含量高，不利于环境保护。因此对乳液中残余单体的含量是有限制的，通常要求在0.1%以下。 (8)稳定性 由于乳液是不均相的体系，必然存在稳定性的问题，包括化学稳定性、机械稳定性、储存稳定性、冻融稳定性、稀释稳定性等。5. 乳液聚合最基本的成分是什么？对聚合物的性能有什么影响？乳液是乳胶涂料的成膜物质，是通过乳液聚合得到的聚合物。乳液聚合的最基本成分是单体，不同的单体通过共聚所得到的聚合物性能是不同的，有的聚合物成膜后较硬，有酌则较软。能够生成硬聚合物的单体叫做硬单体，能够生成软聚合物的单体叫做软单体。制备乳液常用的硬单体有乙酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等。常用的软单体有乙烯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯等丙烯酸酯类。用不同比例的软单体、硬单体进行共聚所得聚合物的硬度，是随软单体、硬单体的比例上升而下降的，通过调整单体比例可以得到一系列不同硬度的聚合物，这些聚合物是线性直链大分子。除此之外，还有带官能团的官能单体，将这些官能单体引进聚合物大分子中，可以改进聚合物的性能，如附着力、耐水性、耐碱性等物理性能。6 .什么是乳液的化学稳定性及机械稳定性？ 化学稳定性是指乳液对添加的化学药品的稳定性。对分散液具、有很大破坏力的化学药品大都是水溶性的，可分为电解质和非电解质两类，前者一般是无机盐类，后者一般是极性有机化合物。在实际使用上化学稳定性多数是指添加电解质的稳定性问题，因此从狭义上来说是指电解质稳定性。 机械稳定性是指乳液在经受机械操作时的稳定性。因为在制备涂料过程中，要经泵送、搅拌及涂装时的喷涂等操作，因此乳液及用其所配制的涂料要能经受得住机械操作而不发生变化。7. 什么是乳液的冻融稳定性？由于乳液体系主要由聚合单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂等基本组分组成，其中约有一半组成是水，乳液及由其配制的涂料在很多情况下要被暴露于冻结的气候条件下，当聚合物乳液遇到低温条件时会发生冻结。冻结和融化会影响乳液的稳定性，轻则造成乳液表观黏度上升，重则造成乳液的凝聚。冻融稳定性即是指乳液经受冻结和融化交替变化时的稳定性。8. 什么是乳液的颜料混合稳定性及储存稳定性？ 乳液的颜料混合稳定性是指对于添加颜料的稳定性。颜料的选择及混合方法均影响乳液的稳定性。 储存稳定性是指储存期间乳液发生变质的难易程度。包括因受重力影响粒子沉降或上浮形成浓缩层以及浓缩层是否凝集的稳定性，聚合物粒子对水解和脱盐酸反应等化学变化的稳定性，受冷热温度变化乳液体系是否会被破坏的稳定性，包括常温、低温、加热储存稳定性。9. 内墙、外墙涂料用乳液有哪些不同要求？由于室内外的环境不同，差异较大，对涂料用乳液也有不同的要求。总的来讲，外墙涂料用乳液比内墙涂料用乳液性能的要求要高，因为外墙涂层经常受到日晒及风吹雨淋，为了使涂层保持一定的耐久性，要求乳液要有好的耐候性。除此之外，还要求外用乳液有优良的耐碱性及耐水性。因为涂料是直接在呈碱性的水泥砂浆或水泥混凝土砂浆基材上使用，即使批刮腻子，也大多为水泥系外墙腻子，因而要求乳液有优良的耐碱性。外用乳液的涂膜应有较高的硬度，这对提高抗沾污性，使建筑物保持清洁的外观是十分重要的。内墙涂料由于应用于室内，所用乳液必须满足环保要求，除此之外还要求有较好的耐水性、耐碱性、耐擦洗性。对耐候性没有特殊要求。总之，外墙涂料用乳液要比内墙涂料用乳液更多地考虑耐候性、耐沾污性及耐水、耐碱等性能。10. 内墙、外墙涂料常用乳液有哪些品种？如何选择？ (1)乙酸乙烯共聚乳液 乙酸乙烯乳液虽然可用于配制内墙涂料，但由于其本质上的一些缺陷在建筑涂料中已基本不使用。但乙酸乙烯可以和其他许多单体共聚制成各种乳液，很多是和丙烯酸酯共聚作为内增塑型乳液，使其性能得到很大改善，大多用于内墙涂料的制遣。 (2)乙酸乙烯和乙烯在加压情况下共聚成VAE乳液乙烯的内增塑效果很高，乙烯作为共聚单体具有显著的抗水解效果，可提高共聚乳液的耐水、耐碱性能。该乳液主要内用，一般很少作外用，因为用其配制涂料所成的涂膜较软，耐沾污性达不到要求。(3)聚丙烯酸酯乳液 该类乳液具有较多的优点，对颜料的粘结力大，耐水性、耐碱性、耐光性比较好，具有良好的施工性。 聚丙烯酸酯乳液主要用来做外用乳胶涂料。某些聚丙烯酸酯乳液的弹性、延伸性能好，特别适于在温度变化剧烈的物面和膨胀系数相差很大的场合使用，能较好地解决墙体基层细微裂缝问题。 (4)丙烯酸酯共聚乳液 丙烯酸酯单体品种很多，大多能进行共聚，但价格偏高。丙烯酸酯单体也可以和其他单体（如苯乙烯等）进行共聚。用苯乙烯代替甲基丙烯酸甲酯作为硬单体所制得的苯丙乳液的某些性能虽低于纯丙乳液，但成本却可较大幅度地降低，性能上仍能满足外用建筑涂料的要求，是内用、外用乳液的主要品种之一。 内用乳液不适宜外用，但外用乳液均可内用。11 乳液玻璃温度Tg的物理意义是什么？如何调节?玻璃化温度Tg（也称二次转变温度）是指高聚物由弹性状态转变为玻璃态的温度，是高聚物的一个重要性能指标。在该温度以上高聚物表现出弹性，在该温度以下高聚物表现出脆性。聚合物乳液是高聚物的一种，其玻璃化温度反映聚合物乳液形成涂膜后硬度的大小。 建筑涂料用乳液聚合物一般是热塑性的，在某一温度下呈橡胶状态。将其冷却就会逐渐表现出刚性，但立至达到玻璃化温度为止，还一直保持着能够变形的黏弹性质。一旦冷却到低于玻璃化温度后，聚合物就变成玻璃态的脆性物质而不能成膜了。 乳液的玻璃化温度取决于共聚物的组成，能形成刚性聚合物的硬单体和形成柔软聚合物的软单体，两者可根据需要搭配使用。 乳液的玻璃化温度还可以通过加增塑剂进行二次调节。但增塑剂有迁移和挥发的问题，故对其使用要注意。12 如何设计乳液的玻璃化温度？ 乳液的玻璃化温度通常用Tg来表示。Tg可由FOX方程近似计算而得：式中，Tg为热力学温度，K；12n为各种单体的质量分数，%；Tgl，Tg2，Tgn行为各种单体均聚物的玻璃化温度，可在有关资料上查到。表1-2列出了几种常用单体均聚物的Tg值。13 什么是乳液的最低成膜温度？决定因素是什么?如何测定？聚合物乳液能形成连续透明膜的最低温度，称为最低成膜温度，通常用MFT表示。乳液的最低成膜温度是乳液的一个重要应用指标。即在低于某一特定温度以下，乳液的水分挥发以后，聚合物粒子仍是离散状态，不能融为一体，因而乳液并不能因为水的蒸发而形成连续、均匀的涂膜；在高于这一特定的温度时，水分蒸发后，各聚合物粒子中的分子会掺透、扩散、变形、聚集形成连续的透明薄膜。通过测定乳液的最低成膜温度可以判定乳液和乳胶涂料的性能及施工质量。乳液的MFT是由聚合物粒子内部构造和玻璃化温度决定的。乳液的MFT和聚合物的Tg之间没有定量的关系。一般来讲，Tg高时MFT也高。通常所制备的聚合物乳液，其粒子内部的组成是较均匀的，在此情况下，MFT与Tg大体一致。但也有许多例外，其原因是MFT受乳液中的表面活性剂以及保护胶体和水等因素影响的缘故。聚合物Tg和MFT之间的关系因所用单体的极性大小而异，对于单体极性大的聚合物，乳液的MFT较Tg低，而对单体极性小的聚合物而言，乳液的MFT则较Tg为高。表1-3列举了几种不同极性聚合物的Tg与乳液MFT的数据。注：St-苯乙烯；BA-丙烯酸丁酯；EA-丙烯酸乙酯；MMA-甲基丙烯酸甲酯。乳液的最低成膜温度要在最低成膜温度测试仪上进行测定。14 建筑涂料用乳液有无国家标准？通常有哪些技术要求？用于建筑涂料的乳液已有国家标准GB/T 20623-2006建筑涂料用乳液，该标准适用于在建筑内墙、外墙涂料中起成膜粘接作用的通用型合成树脂乳液。技术要求如表1-4。15 建筑涂料生产厂应对乳液进行那些常规性能检验？一般建筑涂料生产厂对购进乳液应进行以下常规性能检验。(1)外观 一般目测。观察乳液的色相及有无颗粒及杂质。(2)黏度 由于聚合物乳液大多属于非牛顿型流体，故用于测定乳液黏度的仪器应能在较宽的剪切速率范围内测定剪切应力随剪切速率而变化的关系。通常使用旋转黏度计来测定乳液的黏度，一般不使用涂-4杯。(3)不挥发分测定 称量大约lg聚合物乳液试样放入直径约为75cm的平底圆盘中，确保样品均匀地分散在盘面上，然后将其置于设有通风装置的烘箱中，在150c下干燥15min称重，即可计算出不挥发分。(4) pH值 用精密试纸或适当型号的pH值测定仪进行测定。(5)残余物 可用120目筛网对一定量的乳液进行过滤，视其筛网上是否有凝聚物，如果有堵塞筛网现象，该乳液不能使用。16 如何测定乳液的钙离子稳定性及稀释稳定性？ (1)钙离子稳定性 在小烧杯中加入30ml乳液，然后加入质量分数为0.5%的CaCl2溶液6ml，搅拌后置于50ml具塞量筒中，48h后观察有无分层、沉淀、絮凝等现象。可借助玻璃棒将试样在玻璃板上涂布成均匀的薄层后观察有无絮凝物的存在。 (2)稀释稳定性 将试样用蒸馏水稀释到不挥发物为(30.5)%，然后将水分散液置于l00ml具塞量筒中，静置72h后，测出上层清液的体积以及底层沉淀部分的体积。稀释稳定性分别以上层清液和底层沉淀在l00ml稀释液中所占的体积分数表示，结果取整数。17 如何测定乳液的机械稳定性?在大约为l000ml的适宜容器(直径约l00mm、高度约180mm)中称人(4000.5)g已过滤孔径为1 7 7m（80目）的滤网的乳液，将其放在高速分散机座上，用夹子固定，开动分散机（搅拌头为盘齿形，直径约40mm），调速达2500r/min，分散0.5h，再过滤，并用自来水将容器内壁上的残留物冲至滤网中，用自来水冲洗滤网，观察乳液是否破孔及有无明显的絮凝物。18 如何测定乳液的冻融稳定性？将50ml试样装入约l00ml的圆筒状塑料容器或玻璃容器中，注意不要混入气泡，盖上盖子密封，将其放入（-52）低温箱中，18h后取出，再在(232)条件下放置6h，如此反复3次后，打开容器，用玻璃棒搅拌，观察试样有无硬块、凝聚等异常现象，可借助玻璃棒将试样在玻璃板上涂布成均匀的薄层后观察有无絮凝物的存在。19 乳液的新品种有哪些？发展方向是什么？作为乳胶涂料基料的乳液，合成技术进步很快，采用不同的聚合方法合成出不同的新型乳液，可满足建筑涂料不断发展的新要求。(1)无皂乳液 采用可聚合或可分解的表面活性剂代替乳化剂，以减少低分子乳化剂的影响，提高乳液的性能（如耐水性）。(2)层状结构或核一壳型结构复合乳液 该类乳液的粒子以核为中心呈对称层状分布，从而可以在不改变原料组成的情况下，达到自由改变最终聚合物表层物理性质的目的，拓宽了产品的应用范围。(3)梯度滴加幂级加料法聚合乳液 幂级加料法是一种新型乳液聚合工艺，所得聚合物粒子结构与一般常用的等比均匀加料法或核-壳型乳液结构不同，是梯度变化的。其特点是在配方相同的情况下，通过改变加料程序，可制备性能优良的聚合物乳液。 (4)有机-无机复合高分子乳液 该乳液将具有独特性能的无机物引入乳液聚合中，成为接枝共聚物，兼具有机材料和无机材料的双重优点。 (5)互穿网络聚合物乳液(LIPN) 该类乳液是由多步乳液聚合方法合成的一种亚微观聚合物的胶乳复合物。其胶粒也具有核-壳结构或层状结构，所不同的是网络自身也有一定程度的交联，因核-壳层间聚合链可在相当茫围内互相贯穿，可使其在许多方面表现出优异的性能，可满足一些特种涂料的需求。建筑涂料用乳液应向超耐久、环保及多功能性方向发展。如积极研究开发含氟乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸一有机硅乳液。乙酸乙烯-叔碳酸酯共聚乳液、室温交联乳液、有机-无机互穿网络乳液具有自洁功能乳液、零VOC乳液等，以满足人们对建筑涂料不断提出的更新、更高的要求。latcx interpenetrating polymer network。20 什么是可再分散乳胶粉？有什么优点？可再分散乳胶粉是粉状乳胶，一种能够在水中再分散的合成树脂干粉，是新一代的黏结剂。可在粉末涂料、批荡腻子、混凝土修补砂浆、填缝砂浆、自流平地坪、瓷砖黏结剂的改性等方面广泛应用。由于该胶粉为粉状物，具有如下优点：不需要与水一起储存和运输，降低运输成本；储存期较长，防冻，易于方便；包装体积小、重量轻，使用方便；可与水凝性黏结剂混合，配成合成树脂改性的预混料，使用时只需加入水即可，这不但避免在工地混配时出现差错，也可提高产品搬运处理的安全性。21 可再分散乳胶粉是如何制备的？有哪些品种？可再分散乳胶粉是经喷雾干燥方法制备的分散体，如果将这些乳胶粉加入水中搅拌，就会形成稳定的分散液，其性质应与原来的分散液相同。这种可再分散乳胶粉的质量标准之一是该粉体分散成分散液时的颗粒粒度分布，这决定其粘结能力，且决定该乳胶粉用作添加剂的效果。因此应采用适当的分散及喷雾干燥条件，力求使可再分散胶粉具有与原乳液相同的粒度分布。生产这种乳胶粉的难点是必须在高温下将这些在室温下就会形成连续膜，甚至是发黏连续膜的分散液转变成流动性的粉体。因此并不是所有的分散液都可以转变成可再分散乳胶粉的。可再分散乳胶粉有乙酸乙烯系及共聚体系、丙烯酸系，前者技术更为成熟。主要是国外（如德国、美国）的产品，国内起步较晚，但已有生产企业供应该类产品，目前我国市场上的商品主要有VAE乳胶粉系列，使用范围日益广泛。22 可再分散乳胶粉的工作原理是什么？起什么作用？可再分散乳胶粉经在水中再分散后，具有与原分散体相同的效果，即在干燥或固化过程中可粘结颜料和填料，提高它们对有机基材或无机基材的粘结强度。由于有水溶性保护胶体存在，所以保水性也有所提高，在水凝性黏结剂的改性中这是一个重要的优点。例如水泥这种水凝性黏结剂要有适量的水才能固化，如果这种黏结剂施涂得很薄，水分就会因被基材吸收或蒸发而失掉，结果造成没有足够的水分进行水合作用，达不到足够的强度。但添加可再分散胶粉后，保水性及粘结强度都会有较大改观，这是因为该种乳胶粉具有双重作用，一是可提高灰浆的保水性，形成一层膜减少水分的蒸发，二是可起额外的粘结作用提高其强度。加入粉状聚合物可使刚而脆的水泥灰浆变得有一定的柔韧性，弹性模数降低，因而在负荷下有较高的塑性。加大合成树脂量可使柔性提高。加入聚合物胶粉可使填缝料和腻子提高粘结性、施工性及耐磨性。在外墙外保温体系及内外墙干粉腻子中有较多应用。23 可再分散乳胶粉能用来配制建筑涂料吗？由于可再分散乳胶粉能够很容易重新转变成分散体，形成平滑而透明的薄膜，因此这些乳胶粉可用来制造粉末涂料，在现场用水调和即可配成涂料。但这种由可再分散胶粉形成的分散体的粒度在19m之间，其粘结力较细颗粒的乳液黏结剂差。由于可再分散乳胶粉的保护胶体含量比普通的分散体高，因此耐水性也较差，但通过适当调整配方可以大大提高耐水性，而且没有采用任何措施的这种粉末涂料，也已有成功用于户外多年的先例。粉末涂料因为不使用溶剂、透水气性好、无味、安全、不燃，属环境友好涂料，符合建筑涂料的发展方向。24 聚乙烯醇在建筑涂料工业中有哪些应用？聚乙烯醇在建筑涂料中的应用主要有以下几个方面：一是在水溶性涂料中作为成膜物质；二是在聚乙酸乙烯乳液中作乳化剂及保护胶；另外，还可作为某些室内用腻子产品的组成成分之一。以聚乙烯醇作为内墙涂料的成膜物质已有多年历史，该类涂料性能优于大白（白垩）粉浆。20世纪70年代，聚乙烯醇-水玻璃内墙涂料（即106内墙涂料）的研制成功，是我国建筑涂料发展的一个转折点，结束了传统的用石灰水作为内墙饰面材料的做法。106内墙涂料在内墙装饰材料中曾一度占有重要地位。但这类涂料不耐擦洗，耐水性能较差。很快，在此类涂料的基础上进行各种改性的内墙涂料相继问世，涂膜性能有不同程度的提高。特别是为了改善耐水性，也有用聚乙烯醇缩甲醛（即107胶）全部或部分代替聚乙烯醇的。聚乙烯醇类及其各种改性的水溶性涂料档次较低、性能较差，又不同程度地含有甲醛，不利于环保，属逐渐淘汰产品。作为乳胶涂料用聚乙酸乙烯乳液的乳化剂，大多采用PVA-1788型聚乙烯醇。其他规格的聚乙烯醇作乳化剂得到的乳液不稳定，甚至在反应中有凝结成胶现象。聚乙烯醇除作乳化剂外，还有保护胶增稠稳定的作用。由于聚乙烯醇的亲水性强，影响乳胶涂膜的耐水性，目前很多研究都针对降低聚乙烯醇的亲水性进行大量的改性工作。最近几午兴起的内墙耐水腻子中，也有用聚乙烯醇与其他组分配合使用作为黏结剂的。特别是细粉状聚乙烯醇的问世，为粉状腻子产品提供了较廉价的黏结剂。25 聚乙烯醇水溶液有哪些基本性能？ (1)黏度 聚乙烯醇水溶液具有一定的黏度。其黏度随品种、浓度和温度而变化。随着浓度的提高，黏度值急剧上升；而温度的升高使黏度明显下降。聚乙烯醇水溶液为非牛顿流体，当质量分数低于0.5%、在较低剪切速率（400s-1）时可视为牛顿流体。 (2)水溶性 聚乙烯醇的溶解性随其醇解度的高低有很大差别。醇解度87%89%的产品水溶性最好，不管在冷水中还是在热水中都能很快地溶解且表现出最大的溶解度。醇解度在90%以上的产品，为了完全溶解，一般需加热到6070。醇解度为99%以上的聚乙烯醇只溶于9 5的热水。而醇解度在75%80%的产品只溶于冷水，不溶于热水。醇解度小于6 6%的，由于憎水的乙酰基含量增大，水溶性下降。直到醇解度50%以下，聚乙烯醇不再溶解于水。聚乙烯醇一旦制成水溶液，就不会在冷却时从溶液中再析出来。 (3)表面活性 通过对醇解度和醇解方法的改变，可以得到一种具有优良表面活性、富有强乳化力和分散力的产品。例如早就用于乙酸乙烯乳液聚合的乳化剂和保护胶、氯乙烯悬浮聚合的分散剂就是这样的聚乙烯醇。聚乙烯醇的表面活性和表面胶体效应两者都随醇解度的下降而提高。保护胶体能力随分子量的增大而提高，但表面活性则随分子量的增大而减少。 (4)粘结性 聚乙烯醇对于多孔、亲水表面（如纸张、纺织品、木材等）有很强的融合力。它对颜料和其他细小颗粒也是有效的黏结剂。对平滑、不吸水表面，其粘结力随醇解度的提高而降低。 (5)成膜性 聚乙烯醇水溶液干燥后，能形成非常强韧耐撕裂的膜，膜的耐磨性也很好。聚乙烯醇膜的力学性能可通过增塑剂用量、含水量及不同的聚乙烯醇牌号等项来调节。所有牌号的聚乙烯醇都具有吸湿性，聚乙烯醇的膜甚至在高温度下仍保持不黏和干燥。聚乙烯醇对许多气体有高度的不透性。聚乙烯醇的连续膜或涂层对氧气、二氧化碳、氢气、氦气和硫化氢都有很好的隔气性。但氨和水蒸气对聚乙烯醇膜的透过率较高。 (6)对盐的容忍度及凝胶化作用 聚乙烯醇水溶液对氢氧化铵、乙酸及大多数无机酸都有很高的容忍度。但浓度相当低的氢氧化钠溶液就会使聚乙烯醇从溶液中沉淀出来。聚乙烯醇溶液对硝酸钠、氯化铝、氯化钙等也都有很高的容忍度。低浓度下作为沉淀剂的盐类有碳酸钙、硫酸钠和硫酸钾。聚乙烯醇水溶液对硼砂特别敏感，即使很少剂量的硼砂也会使聚乙烯醇水溶液凝胶化而失去流动性。聚乙烯醇水溶液的凝胶化是可逆的，低温下形成的凝胶，在高温下将变稀，冷却时又会成为凝胶。钒、锆等的化合物及高锰酸钾也可使聚乙烯醇凝胶。26 常用于建筑腻子中的聚乙烯醇有哪些型号？其型号的意义如何？常用于建筑腻子中的聚乙烯醇型号为PVA-1788和PVA-1799。聚乙烯醇是由聚乙酸乙烯水解而得，而不能直接由乙烯醇聚合而得。因为乙烯醇极不稳定，不可能存在游离的乙烯醇单体。聚乙烯醇的结构式为，其中醇解度和聚合度对聚乙烯醇的物理性质有很大的影响。聚乙烯醇的聚合度可分为高聚合度、中聚合度和低聚合度，近来发展了一种超高聚合度的产品。醇解度通常有3种，即78%、88%、98%。完全醇解的聚乙烯醇醇解度为98%100%，部分醇解的醇解度通常为87%89%。为了表示方便，常取聚合度的千位数、百位数放在前面，把醇解度的百分数放在后面，因而PVA-1788即表示聚合度为1700、醇解度为88%, PVA-1799则表示聚合度为17 00、醇解度为99%。27 不同聚合度、春劫度对PVA的一般性质有哪些影响？一般来说，聚合度增大，水溶液的黏度增大，成膜后的强度和耐溶剂性增大，但在水中的溶解度下降，成膜后的伸长率下降。醇解度增大，在冷水中溶解度下降，而在热水中的溶解度提高，其变化的基本规律如表1-5所示。表1-5 不同聚合度、醇解度对PVA的一般性质的影响28 PVA-1788及PVA-1799溶解性能有何区别？在生产中如何进行溶解操作？PVA-1788水溶性好，不管在冷水中，还是在热水中都能较快地溶解。PVA-1799只溶于9 5以上的热水中。 由于聚乙烯醇基本为中性，在溶解时不需特殊防腐蚀要求，但最好使用不锈钢反应釜或搪瓷釜，因为在这些材质中，不会因生锈而使溶液受到污染。 (1) PVA-1788的溶解 由于PVA-1788溶解性好，对温度的依赖性小，因此当物料投入水中后，聚乙烯醇的颗粒表面即呈半溶解状态，易于相互粘成块状，而得不到透明、均匀的溶液。因此在生产中投入反应釜的水温应维持室温或低于室温，投料要缓慢而均匀、分批加入，一次不可投料过多。投料后要充分搅拌，最好待投料时产生的团、块搅拌分散后再继续投料。待全部物料投完后继续搅拌一段时间，不断取样观察，如无团状物、块状物存在，即呵过滤出料备用。 (2) PVA-1799的溶解 在反应釜内注入水，在搅拌状态下投入聚乙烯醇，物料投完后开始升温至溶液的温度9598，此间一直保持搅拌，一般温度升至9 5后即可停止升温，在此温度下保持3040min，取样观察，如无絮状物及团状物、块状物存在，即可过滤出料，备用。29 硅溶胶作为建筑涂料基料使用时有哪些特点？硅溶胶又称硅酸水溶胶，是硅酸的多分子聚合物的胶体溶液。其胶体颗粒细微，粒径为580m，其外观为半透明乳白状。二氧化硅的含量随其型号不同而有差异。一般建筑涂料用硅溶胶二氧化硅含量为20%30%。硅溶胶主要用于无机高分子建筑内外墙涂料的基料，在硅溶胶失去水分时单体硅酸逐渐聚合成多聚硅酸，随着水分的蒸发，胶体分子量增大，最终形成网状结构的涂膜。硅溶胶作为涂料基料使用时有如下特性。 (1)颗粒细微 析胶时的二氧化硅具有较高的活性，能与某些无机盐类、金属氧化物生成新的硅酸盐无机高分子化合物，并硬化成膜。 (2)对基材渗透力强 细微的颗粒能通过毛细管作用渗透到基材的内部，并能与基材中的碱性物质反应生成硅酸钙，使涂膜具有较强的附着力。用硅溶胶为基料配制的涂料对于基材的附着是渗透、硬化、黏结的综合效果，因而具有优于一般涂料表面附着的粘结力。 (3)硅溶胶中氧化钠含量低 具有一旦成膜就不会再溶解的特性，因而使涂膜具有很好的耐水性。 (4)硅溶胶和某些有机高分子聚合物混溶能硬化成膜 在基料中加入少量有机高分子成膜物，使有机高分子均匀地分布在“硅-氧-硅”无机涂层的间隙中，屏蔽无机涂层中残有的亲水基团，同时还能在冷热交替时使涂层的收缩得到缓冲，并使涂层具有一定弹性。所形成的涂层兼具无机涂料和有机涂料的特性，又弥补了两者的不足。30 硅溶胶作为建筑涂料基料使用有哪些类型？其发展趋势如何？硅溶胶涂料一般除硅溶胶外，基料中大多都掺入其他成膜物，主要有以下几种类型。 (1)水溶性高分子化合物的混合型 水溶性高分子化合物与硅溶胶有较好的混溶性，而不需另外加入任何表面活性剂。例如聚乙烯醇(PVA)与硅溶胶混合涂料，硅溶胶与PVA的配合比可以在相当大的范围内任意调整，并可加热至95，PVA溶于硅溶胶中，可得到一系列具有不同性质的基料。如有的专利报道，聚乙烯醇水溶液与硅酸水溶液的混合物可形成常温干燥、能耐热水的耐水涂膜。 (2)高分子乳液的混合型 有机高分子乳液具有成膜性好、涂膜耐水和耐碱性好等优点，掺入硅溶胶中可改善涂料的涂刷性能，增加涂膜的弹性，有效地防止硅溶胶涂膜产生龟裂的现象。与硅溶胶混合性较好的有机高分子乳液有乙酸乙烯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、乙酸乙烯共聚乳液等。其混合物的稳定性视其两者的用量、乳液类型不同而有较大差异，要在试验中摸索而定。此类涂料的关键是硅溶胶与聚合物乳液的共混稳定性，实际操作中一定要格外注意。 (3)加固化剂型 硅溶胶使用某些金属化合物（如磷酸盐等）有硬化作用，这类涂料具有良好的耐水性及耐老化性，尤其适用于高温场合，是一般热塑性涂料所不及的。 (4)单硅溶胶型 硅溶胶中Si02含量达50%以上，该硅溶胶性质较活泼，易和颜料、填料结合，易成膜。在50干燥12h便可形成耐候、耐热、耐冲击的涂层。除此之外，还有偶联剂改性硅溶胶涂料等。在建筑涂料中，(1)、(2)两种使用较普遍。硅溶胶的发展趋势是将硅溶胶直接同有机高分子化合物在聚合中接枝，生成新型树脂以制备出具有优异耐老化、耐久性的高档涂料，应进一步开发偶联剂硅溶胶涂料。31 建筑涂料常用溶剂型基料有哪些？建筑涂料可用的溶剂型基料有溶剂型丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、环氧树脂、氟碳树脂、氯化橡胶、过氯乙烯等。近几年又出现了固体丙烯酸树脂。其中前三种树脂及固体丙烯酸树脂是较常用的基料，主要用来制备高档外墙涂料及有光外墙涂料、金属漆；过氯乙烯、丁苯橡胶用量较小，环氧树脂主要用于地面。32 对溶剂型涂料用树脂要注意哪些问题？树脂的黏度对漆膜的物理力学性能或光泽度、丰满度都会带来很大影响。色泽太深的树脂会影响色漆外观色彩的鲜艳性。控制树脂溶液的酸值有非常重要的作用，酸值高的产品很容易被碱性颜料皂化。轻者黏度增大，涂刷性能不好，重者胶化，尤其是用来调配金属颜料的树脂溶液，其酸值更要严格控制。如以KOH计，丙烯酸清漆的酸值一般宜5mg/g。在树脂溶液的使用中，应严格控制产品的黏度、固体分、酸值、干燥性、对颜料的润湿性等指标。树脂品种不同其质量要求也是不相同的，大多有国家标准、行业标准或企业标准可供选用。33 建筑涂料用溶剂型丙烯酸树脂有什么特色？丙烯酸树脂是溶剂型涂料基料中很重要的品种。以丙烯酸树脂为基料的涂料因具有色浅、耐候、耐光、耐热、保光保色性好、涂膜丰满等特点，已在航空航天器、家用电器、仪器设备、交通工具等方面得到广泛应用。近几年又发展到道路桥梁及外墙饰面上。作为建统涂料基料主要使用热塑性丙烯酸树脂，该树脂色浅透明，有良好的耐水、耐紫外线等性能，主要用作高档外墙耐光装饰涂料。丙烯酸树脂除含有丙烯酸酯单体外，为了调整树脂性能及降低成本，还可用一些其他乙烯系单体（如苯乙烯等）与其共聚。建筑涂料中使用的丙烯酸树脂多为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和其他乙烯系单体的共聚物。除此之外，近年来较为流行的丙烯酸聚氨酯树脂也在外墙饰面中有较好的应用。34 建筑涂料用聚氨酯树脂有什么特色？聚氨基甲酸酯树脂简称聚氨酯树脂。它是由多异氰酸酯与含羟基的化合物反应生成的聚合物。用它作为基料配制的涂料具有多种优异性能。 (1)物理机械性能好 涂膜坚硬、柔韧、光亮、丰满，附着力强，耐磨。 (2)耐腐蚀性优异 涂膜耐油、耐酸、耐化学药品和耐工业废气。 (3)施工适应范围广 可室温固化或加热固化，节省能源。 (4)能与多种树脂混溶 可在广泛的范围内调整配方，配制成多品种、多性能的涂料产品，以满足各种通用的和特殊的使用要求。聚氨酯涂料品种很多，在建筑涂料中主要是以双组分羟基固化型聚氨酯为基料。以含异氰酸酯基（-NCO）的加成物或预聚物为A组分，含羟基（-OH）的聚酯、聚醚、丙烯酸树脂或环氧树脂为B组分。两者分开包装，使用时按一定比例混合而成，通过-NCO与-OH反应而固化成膜。由于涂膜具有光亮、坚硬、丰满、外观酷似瓷釉等特征，在建筑涂料中冠以“仿瓷涂料”、“瓷釉涂料”的美名。内墙涂料可广泛用于住宅的厨房、卫生间和对卫生要求严格的墙面（如制药厂、食品生产车间、医院化验室等）的装饰，其造价远低于铺贴瓷砖。外墙涂料主要用于高档建筑物外饰面或复层涂料的罩面。值得注意的足用于内墙与外墙的聚氨酯仿瓷涂料所用原料不同，不可混淆。用于内墙涂料时大多采用芳香族异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯( TDI)。用于外墙涂料时大多采用脂肪族异氰酸酯，如六亚甲基二异氰酸酯( HDI)。前者耐候性差，在户外曝晒后涂膜易泛黄；后者耐候性好，在户外曝晒后很少变黄，可保持理想的装饰效果。 tolylene diisocyanate。 hexamethylene diisocyanate。59 建筑涂料用环氧树脂有什么特色？环氧树脂是含有环氧基团的高分子化合物。主要是由环氧氯丙烷和双酚A合成的。其本身是热塑性的，但当环氧树脂和固化剂或植物油脂肪酸进行反应时，可交联成为网状结构的大分子，故能显示出各种优良的性能。环氧树脂涂料种类很多，性能各异，概括其特性有以下几点： 抗化学品性能优良，耐碱性尤为突出； 涂膜具有优良的附着力，特别是对金属表面附着力更强； 涂膜保色性好，具有较好的热稳定性和电绝缘性。 环氧树脂涂料也还有一些不足之处： 户外耐候性差，涂膜易粉化、失光，涂膜丰满度不好，因此不宜作为高质量的户外用漆和高装饰性用漆； 环氧树脂中含有羟基，制漆处理不当时，涂膜耐水性不好。 环氧树脂的上述不足限制了它在建筑涂料中的使用。将环氧树脂作为地面涂料的基料应用较多。环氧地面涂料适用于机场及工业建筑、民用建筑中有耐磨、防尘、耐酸、耐碱、耐有机溶剂等要求的工程项目。环氧树脂在水性建筑涂料中多是以水稀释形式使用的（环氧树脂后乳化）。当以溶剂型基料使用时，常常是和其他树脂复合使用（如环氧聚氨酯），以达到理想的装饰效果。35 建筑涂料用氯化橡胶有什么特色？氯化橡胶是天然橡胶或合成橡胶的一种氯化衍生物。由氯与天然（或合成）橡胶作用而生成。氯化橡胶单独使用时形成的涂膜带有脆性，而且固体含量也不高，因此需加入增韧剂和树脂以提高柔韧性、附着力和固体含量。氯化橡胶涂料有以下特点。 (1)良好的耐久性 经过长期使用后涂膜的物化性能变化小，经久耐用。 (2)干燥快 氯化橡胶涂料属溶剂挥发干燥的物理成膜涂料，溶剂释放速度快，故干燥快是其特性。 (3)施工不受气温限制 在- 20-50的气温环境中均可进行涂装。 (4)耐化学腐蚀性好 氯化橡胶属惰性树脂，耐酸、耐碱、耐盐和耐盐雾，耐各种腐蚀性气体，耐候性好。 (5)含氯量高 具备防霉、阻燃效果。 (6)附着力好 氯化橡胶成膜后与基材的附着力良好，在与其他树脂复合使用时附着力更佳。 鉴于氯化橡胶的上述特点，主要用于路标涂料，也可用于地板涂料。 氯化橡胶路标涂料快干、耐磨、黏附性能优良，并且耐雨雪天气和耐化学品等的侵蚀作用，涂布在混凝土和柏油路面上很明显，认辨性好，又经久耐用。36 建筑涂料中常见的白色颜料有哪些品种？在建筑涂料中常用的白色颜料有钛白、氧化锌、锌钡白等。钛白（二氧化钛）是一种广泛使用、无毒、稳定的颜料，有两种晶型存在，即金红石型和锐钛型。前者较后者折射率高，耐光性强、稳定性好，适用于作外墙涂料。后者只适用于内墙涂料。 氧化锌俗称锌白，具有活性，在碱性涂料中，有时会使涂料增稠，使用时要特别注意。氧化锌具有一定的防霉效果。 锌钡白俗称立德粉是硫化锌与硫酸钡的共沉淀产品。由于经日光长久曝晒易变色、耐候性不好、易脱粉，只适用于内墙涂料，不宜用于外墙涂料。 37 建筑涂料中常用的黄色颜料有哪些品种？ 在建筑涂料中常用的黄色颜料有氧化铁黄、耐晒黄。氧化铁黄简称铁黄，是针状含水化合物，带有不同的色相，耐光性、耐碱性优异，遮盖力强，着色力好，但耐酸性差。是建筑涂料中最常用的黄色颜料。耐晒黄又称汉沙黄，具有较好的耐光、耐热性能。38 建筑涂料中常用的蓝色颜料有哪些品种？ 在建筑涂料中常用的蓝色颜料有酞菁蓝、群青。 酞菁蓝有优良的耐热、耐光、耐酸碱性能，遮盖力及着色力都较强，色彩鲜艳，性能全面，是建筑涂料中最常用的蓝色有机颜料。 群青又称云青或泽蓝，是一种半透明的蓝色颜料；耐碱、耐光性及耐候性好，但着色力及遮盖力较弱，很少单独作为着色颜料使用，常用在建筑涂料中除去白涂料中的黄相。所谓“提蓝”，即使白色涂料带有蓝色色光，产生一种洁白的效应。39 建筑涂料中常用的绿色颜料有哪些品种？ 在建筑涂料中常用的绿色颜料有酞菁绿、氧化铬绿等。 酞菁绿具有优异的耐光、耐热、耐溶剂性，使用较为安全、方便。但由于价格较贵，在建筑涂料中用量不大。氧化铬绿是一种耐光、耐碱性好且耐高温的无机颜料。但色泽不光亮，着色力不理想，质地硬不易分散，使用时应特别注意避免由于分散不好而造成的发花现象。氧化铬绿是外墙涂料较常用的绿色颜料。40 建筑涂料中常用的红色颜料、黑色颜料有哪些品种？ 在建筑涂料中常用的红色颜料为氧化钛红（简称铁红），有天然的和合成的两种。铁红具有优良的遮盖力及着色力，耐碱性、耐光性好，是内外墙涂料最常用的红色颜料，但其色相不够鲜艳。对于装饰性较强、要求鲜艳红色的部位（如红房顶、红围边等），需用其他特殊的红色颜料。 在建筑涂料中常用的黑色颜料为炭黑。炭黑的品种很多，一般建筑涂料用的炭黑是色素炭黑（又称着色炭黑）。炭黑的着色力及遮盖力好，通常用量较少，只起调色作用。41 什么是液体颜料（或填料）？为什么具有遮盖能力？ 液体颜料是遮盖性聚合物的俗称，又称不透光聚合物、塑料填料。此种聚合物是一种高玻璃化温度（Tg）的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，由于玻璃化温度高，此聚合物不能成膜，用在乳胶涂料中发挥的是填充作用，具有相当的遮盖能力，因而称之为液体颜料或填料。聚合物的遮盖性质来源于其独特的粒子结构，它有别于其他细粒度填料的特点之一是它的光散射能力。它是用一种独特的空心球技术制备的。在粒子中空核里的空气通过进一步地散射光线，聚合物与空气遮光率的较大差别，产生了遮盖性。在乳胶涂料中，可以部分取代钛白。遮盖性聚合物简称ZGP填料。在发达国家中，作为颜料、填料的品种之一，该类产品的产量已在颜料工业中仅次于钛白高居第二位。42建筑涂料中常用的填料有哪些品种？填料是低折射率的白色颜料或无色颜料，又称体质颜料。在建筑涂料中使用的品种较多，有的适用于水溶性徐料，有的适用于乳胶涂料，也有二者均适用的通用型填料；常用的品种有重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、硅灰石粉、云母粉、膨润土、灰钙粉、超细硅酸铝、石英粉、方解石粉等。43碳酸钙的特点及作用是什么？ 碳酸钙有天然的和人造的两种。前者称为重质碳酸钙（简称重钙），后者称为轻质碳酸钙（简称轻钙）。 重钙又称大白粉、双飞粉、老粉等，是用石灰石经机械粉碎、研磨、漂选等步骤制得的。重钙密度大，易沉淀，在建筑涂料中不宜用量过大，应注意要和其他悬浮性好的填料一起使用。随着超细重钙填料的出现，使用量有所增加。 与重钙相比，轻钙则是将石灰石煅烧后配成石灰乳，再通入二氧化碳以沉淀成碳酸钙制得的。轻钙密度小、颗粒细，是传统建筑涂料中用量较大的填料品种。由于在使用中常常会产生“发胀”现象，其使用量有所减少。碳酸钙的使用有助于提高涂料的流平性及涂膜的抗研磨性，还有一定的干遮盖力。由于轻钙较重钙干遮盖力要强，因此在一些降低涂料成本的配方中使用较多。44滑石粉的特点及作用是什么？滑石粉是各种纯的水合硅酸镁，它们的化学成分可用3Mg4Si02H2来表示，是将天然滑石矿石经挑选后粉碎、研磨制成。滑石粉属于单斜晶系，为六方或菱形板状晶体片状结构，质地较硬，有滑腻感。用于建筑涂料可改善涂料的施工性、流平性，增强涂膜强度及耐久性。由于是纤维状的结构，使涂膜能够吸收因膨胀或收缩而产生的应力，使涂膜免于发生裂缝和空隙的弊病，是建筑涂料中使用较多的填料品种之一。45硅灰石粉额特点及作用是什么？ 硅灰石的主要成分是偏硅酸钙CaSi03，其理论组成是48.3%的Ca和51. 7%的Si02。白硅灰石矿石经粉碎研磨制成。具有针状、棒状或辐射状纤维结构。 硅灰石粉用于建筑涂料，可使白色涂料具有明亮的色调，并能较长时间保持这种色调。针状的晶体使它成为涂料良好的平光剂，并改善涂层的流平性。由于它的片状和纤维状结构在涂膜中薄片相叠，有助于提高涂膜的耐磨性和耐久性。 将硅灰石粉碎至18m的颗粒应用于乳胶涂料时，可代替部分钛白粉，而白度和遮盖力不下降。这是由于在实际使用中，偏硅酸钙是以附聚的聚集体组成中等大小的粒子，这些附聚粒子的间隙非常小，以至于分散的树脂不能进入到聚集体中。当涂膜干燥后，这些微小的空间被保持下来以微孔的形式存在，从而提高了各组分之问的折射率差，在理论上称此为“微泡遮盖力”或“空气遮盖力”。这是硅灰石可代替部分钛白的原因。46膨润土的特点及作用是什么? 膨润土是以蒙脱石为主要成分的黏土矿物，是由含水的铝硅酸盐矿物组成的。镁、铁、钙、钠、钾等常以不同含量存在于膨润土中。不同地方所产涂料用膨润土粉的蒙脱石含量悬殊，膨润土中的交换性阳离子的种类和含量都有差别，膨润土中所含的砂石及有机物等杂质的种类和数量也不尽相同，因而膨润土的颜色有较大差异，如有白色、浅粉红色、浅灰色等。 膨润土有钠基膨润土和钙基膨润土之分。前者的物理化学性质和工艺性能都较后者优越：其吸水速度虽慢，但吸水率和膨胀倍数大；阳离子交换量高，在水介质中分散性好；胶质价高；胶体悬浮液触变性、黏度、润滑性好，pH值高，热稳定性好等。膨润土在水溶性建筑涂料中使用较多，以前者为主。通常将其作为触变剂和无机增稠剂使用。47 云母粉的特点及作用是什么？ 云母粉是天然云母的粉末。白云母是最普通的云母，无色其化学成分为K20.3Al2 036SiO22H20。它能结成单斜晶体，但是也常有假六角形状态。它的特征是可完整地底部剥裂，因而可以形成富有弹性的薄片。薄片状云母是无色而透明的，较厚的片层可能是半透明而有灰色、棕色或黄色各种颜色的外观。由于云母粉的片状结构所产生的叶形效果具有增加涂膜坚韧性能的作用，能显著减少在涂膜中的穿透性，并能减少涂膜的开裂倾向，提高涂膜的耐候性。云母粉作为填料多用于厚质建筑涂料（如复层涂料的点料）中。48 灰钙粉的特点及作用是什么？灰钙粉是由氧化钙、氢氧化钙和少量碳酸钙混合组成的一种活性填料。生产灰钙粉的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然优质石灰石，石灰石经过高温煅烧后成为氧化钙，再经精选碳酸化，部分消化，最后再通过高速风选锤或粉碎机粉碎而成。由于灰钙粉是一种活性填料，在配制涂料和涂料施工后的干燥过程中会发生化学反应和一定程度的交联，但灰钙粉作为腻子的成分，易造成腻子的碱性大，易对涂膜产生不良影响。49 煅烧高岭土的特点及作用是什么？高岭土是以高岭石为主要成分的黏土，其化学结构式为Al2 032Si022H20，是带有结晶水的无机硅酸铝盐，质软、有滑腻感，较易分散于水中。煅烧高岭土是近几年出现的一种功能填料，是以优质高岭土为原料，经精选、