近年来,在城市建筑物和公共设施乱写乱画的涂鸦现象日渐增加。涂鸦不仅严重影响市容景观,还会损害地区形象,令城市管理者和居民十分头疼。防止在建筑物外墙、车站设施、道路标识牌等上涂鸦需要解决的问题有:(1)如何清除涂鸦;(2)寻找简单方便的去除方法;(3)功效持久耐用;(4)易于施工、性能良好。新型改性有机硅-聚氨酯嵌段共聚体涂料[1-5]可以解决这些问题。
1 防涂鸦涂料应具备的性能
1.1 防涂鸦涂料要憎水憎油
涂鸦既有水性又有油性,因此涂膜表面必须同时具备良好的憎水性和憎油性。新型改性有机硅树脂类具备这种功能[3]。
1.2 涂鸦要易清除
清除涂鸦非常费时费力,好能用简单擦拭的方法轻松去除。为了达到这一要求,涂膜表面应平整光滑,表面张力不大,有机硅树脂类涂膜的表面张力很低。
1.3 防涂鸦涂料稳定性要好
清除涂鸦要花费很多时间,还可能被再次涂抹。因而在清除涂鸦后,涂膜应保持初始功能。清除含强溶剂的喷涂涂鸦时,注意不要损伤涂膜表面,有机硅树脂具有优良的耐溶剂性[4]。
1.4 防涂鸦涂料要适用于户外
防涂鸦涂料除具备优良外观外,还需要具备较好的耐候性、耐腐蚀性、不破裂、不脱皮等性能。即使在室外曝晒,也应保持容易清除涂鸦的性能。有机硅树脂耐候性好,但长时间在室外曝晒后容易产生裂纹、脱皮现象;而聚氨酯类树脂这些方面的物性较好,不易破裂脱皮。
1.5 易于施工
在室外建筑物和结构物上施工应简单易行,刷涂或喷涂即可,聚氨酯树脂涂料合适。在行人来往频繁地段施工时,干燥速度越快越好。现将聚氨酯类和有机硅类树脂的功能对比如下:
由表1 可见,两类树脂涂料各有优缺点,以聚氨酯树脂为主体,与部分有机硅树脂构成嵌段共聚体[1],补了各自的不足之处,使涂料的各项性能均能满足防止涂鸦的要求。
2 实验部分
2.1 原材料
实验选用:热固性丙烯酸树脂,国产;合成脂肪酸改性醇酸树脂,国产;含羟基聚二甲基硅氧烷树脂,进口;γ-氨丙基三乙氧基硅烷树脂,进口;3390 异氰酸酯固化剂,进口;流平剂,进口;消泡剂,进口;硬化剂,进口;溶剂等等。
2.2 配方设计
2.2 配方设计
见表2:
2.3 生产工艺
在容器中加入规定量的丙烯酸树脂、有机硅树脂、附着力促进树脂、流平剂、消泡剂、硬化剂和混合溶剂,搅拌均匀后加入已经已经研磨好的色浆,调节粘度,搅拌均匀后过滤,各项技术指标检验合格后计量包装。
2.4 性能检测
2.4.1 常规性能技术指标及检测结果
见表3:
2.4.2 试验方法
试验的环境条件:按GB/T9278 规定进行,涂料的涂膜性能应在干燥七天进行测定。漆膜外观:应在天然光线下进行目测。油漆粘度:按GB/T1723 规定,使用涂-4 号杯进行。细度:按GB/T6753.1 规定进行。表干时间:按GB/T1728 规定,采用表面干燥测定中的乙法进行。实干时间:按GB/T1728 规定,采用实际干燥测定中甲法进行。施工适用期:将双组份涂料共200 克按规定比例混合,调制成适用粘度,测定其出现胶化的时间。弯曲性能:按GB/T6742 规定进行。冲击强度:按GB/T1732 规定进行。划格试验:按GB/T9286 规定进行,划格图形每一方向切割线为10 条切割线间隔为1mm。杯突试验:按GB/T9753 规定进行。光泽:按GB/T9754 规定进行,使用60°镜面光泽值。硬度:按GB/T 6739-96 规定进行测定。耐水性:按GB/T5209 规定进行,样板经试验后应不起泡、不起皱、不脱落,允许轻微失光和变色,2 小时内恢复。耐汽油性:按GB/T9274 规定中5 进行,使用NY-120 溶剂油浸泡,样板经试验后应无起泡、起皱、允许轻微失光和变色。耐热性:按GB/T1735 规定进行,样板经规定的温度和时间试验后,涂膜无起泡、脱落、开裂、起皱及变色现象。耐酸碱性:按GB/T9274规定中7 进行,分别用规定的溶液滴到水平放置的试板表面,在规定时间后将残存的溶液清洗干净,擦净试板表面。与未做试验的试板比较,漆膜外观、颜色后应无变化,允许轻微失光。耐人工气候加速试验:按ASTM G53 规定,使用UV-B 波长范围的光源进行。试验至规定时间后,按GB/T1766 和GB/T14826 的规定评价样板的老化状况,按GB/T9754 的规定计算光泽变化,按GB/T11186.2 和GB/T11186.3 分别测定颜色和计算色差。
2.4.3 涂鸦性能测试
2.4.3.1 涂鸦种类
常用的涂鸦方法:喷涂涂鸦、万能记号笔(水性、油性)涂鸦。试验的涂鸦墨迹有:油性记号笔(黑、黄)、水性记号笔(黑、黄)等。
2.4.3.2 去除涂鸦方法
不使用专用剥落剂,采用简单方法去除,如棉布沾水、纸巾擦、棉丝沾松节油等。
2.4.3.3 受体涂料
将新研制的嵌段共聚物树脂涂料与已上市有机硅类、聚酯环氧粉末涂料类、建筑用聚氨酯类涂料进行比较评定。
2.4.3.4 清除涂鸦
漆膜表面用油性记号笔(黑、黄)、水性记号笔(黑、黄)涂鸦时,嵌段共聚物树脂涂料漆膜表面很难涂鸦,涂鸦后清除效果见表4。
可见,嵌段共聚物类涂料具有良好防涂鸦性能和的涂鸦去除性能。但聚氨酯类涂料和粉末涂料易渗染记号笔墨色,去除效果也不理想。经试验,嵌段共聚物类涂料上的涂鸦在反复清洗数20 次后,性能仍保持不变。
2.4.3.5 耐人工气候加速试验后防涂鸦性能
嵌段共聚物类涂料经过耐人工气候加速试验1000 h 后仍能保持良好的防涂鸦效果和涂鸦去除性能,室外耐久性可达7~9 年。有机硅类涂料经1000 h 后,漆膜易产生裂纹、裂纹处被涂染记号笔墨痕迹或喷漆很难清除干净。
3 结论
推荐使用有机硅和聚氨酯共聚物树脂制备的涂料作为防涂鸦涂料。如果希望提高涂层的附着性,可以用聚氨酯涂料作为底漆。清除涂鸦时不需要使用剥落剂和粘合材料,建议采用棉布蘸自来水。这种防涂鸦涂料适用范围很广,如地下通道、隧道、步行桥、桥墩、钢结构物、混凝土结构墙、各种设备外壳、百叶窗等,还可以很好的对张贴小广告起到预防作用。