新型釉面涂料的研制

郭双华1 王前坤2 沈发治1 张巨生
（1. 扬州工业职业技术学院，225127 ；2. 扬州亚菲涂料有限公司，225127）

0 引言
与传统的石棉瓦、水泥瓦相比，彩色琉璃瓦具有色彩鲜艳、高雅华丽、质轻、隔音、耐磨、保温、抗压强度高等优良性能，而且其吸水率低，降雨后屋面的荷重增加幅度小，能保证屋面质量的稳定性［1］。但琉璃瓦生产或使用过程中易出现以下问题：，在制备过程中，由于琉璃瓦的原料使用不当、成形控制不严、烧制不稳等使坯釉中间发育不良，造成琉璃瓦脱釉［2］；第二，用于室外的琉璃瓦因季节温差、昼夜温差，易出现粉化、失光、爆皮现象；第三，琉璃瓦在长期使用过程中易出现返卤、泛霜现象［3］。这些情况都会影响琉璃瓦装饰建筑物的效果。因琉璃瓦装饰的建筑物维修麻烦，大多采用新瓦换旧瓦，维修成本高。针对江苏地域的气候特点，我们研制成一种釉面涂料，可以直接将其涂覆在需翻新的琉璃瓦表面，且可根据维修要求随意调配涂料颜色，使琉璃瓦装饰的建筑物维修变得容易，降低维修费用。琉璃瓦是瓦坯表面饰以彩釉，传统琉璃瓦彩釉以铅丹为助熔剂，以Fe、Cu、Mn、Co 等金属元素的氧化物为着色剂，形成PbO-SiO2 二元系统，然后与成型好的坯体在高温下形成牢固的结合体。西式琉璃瓦采用熔块釉，配制熔块的原料有硼砂、碱面、铅丹等，着色剂和助熔剂不同，可制作色彩不同的琉璃瓦［4］。因琉璃瓦表面坚硬、光滑，所以涂覆在其表面的漆膜必须具备与底釉附着力好、耐水性、耐化学腐蚀性、耐候性优异，不易变色等性能。

1 实验部分
1.1 原料
阳离子树脂、氯化橡胶、水性丙烯酸树脂、环氧树脂、溶剂型丙烯酸树脂、铁黑、纤维素、消光剂、耐沾污剂、成膜助剂、杀菌剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、有机胺等。
1.2 仪器及设备
JD300-3 电子天平、101-1B 型电热鼓风干燥箱、实验分散砂磨两用机、STM-IV 斯托默黏度计、分析天平、JTX-2 型建筑涂料耐洗刷仪、PHS-25 酸度计等。
1.3 釉面涂料的制备
1.3.1 釉面底漆的制备
将底漆用树脂投入料筒中，边搅拌边加入适量的水和特殊助剂，搅拌均匀，进行涂膜性能检测。
1.3.2 釉面面漆的制备
将一定量的水加入料筒中，边搅拌边依次按配方量加入分散剂、消光剂、耐沾污剂、增稠剂、消泡剂、防霉剂、颜填料、有机胺等，高速搅拌分散均匀，研磨，再加入成膜助剂、消泡剂，控制适当的分散速度，加入丙烯酸乳液、增稠剂等［5］，然后进行涂膜性能检测。
1.4 性能检测
将釉面底漆直接涂覆在清洗干净的200 mm×100 mm×10 mm 的琉璃瓦上，在样板四周及背后封蜡作防水保护，按国标进行涂膜性能指标的测试。在涂有釉面底漆的琉璃瓦上，待底漆干燥后再涂刷面漆，一般涂2 道或3 道面漆。干燥后将样板四周及背后封蜡作防水保护，按国标测试涂膜的性能。

2 结果与讨论
2.1 成膜物对釉面底漆的影响
分别选用阳离子树脂、氯化橡胶、水性丙烯酸树脂、溶剂型丙烯酸树脂、环氧树脂为主要成膜物质，加入适量的助剂配制成底漆，然后进行涂膜附着力测试，实验结果见表1。
表1 不同成膜物对底漆附着力的影响

从表1 可看出：以水性丙烯酸树脂、氯化橡胶为成膜物制备的底漆，漆膜对琉璃瓦附着力较差，因此它们不宜选作釉面底漆的成膜物质；以环氧树脂、溶剂型丙烯酸树脂、阳离子树脂为主要成膜物制备的底漆漆膜附着力相近，但环氧底漆漆膜易泛黄，会影响釉面面漆的色泽，而溶剂型丙烯酸底漆不符合环境要求。阳离子树脂是一种小粒径、多用途、性能优异的水溶性阳离子树脂，用该树脂配制而成的乳胶漆，乳液中的聚合物在水分蒸发之后即开始自交联反应，热、碱性物质均可促进交联反应，而且漆膜的抗碱性、抗盐析性极好，适合涂覆在琉璃瓦表面。阳离子树脂中的阳离子能够与琉璃瓦釉面中的有机物、金属元素发生络合反应，使釉面、底漆膜牢固结合在一起，具有良好的附着力。该阳离子树脂还具有突出的耐水性、耐候性、抗污性、耐碱性，对琉璃瓦表面有良好的黏附力。用该树脂还可配制平光、半光和高光乳胶漆。通过反复实验得出底漆的佳配方：阳离子树脂乳液60%，H2O 39.2%，特殊助剂0.8%。其中特殊助剂的主要成分是硅烷交联剂，助剂的交联作用使漆膜更致密。为保证产品性能的稳定性，一般用塑料桶包装。
2.2 釉面面漆的配方及性能
经过反复的试验摸索，终确定釉面面漆的佳配方如表2 所示。
表2 釉面面漆配方