新疆是紫外线照射较强的地区，由于日照时间长，季节性温差大，墙体碱性高，空气湿度低等因素，加速了外墙装饰涂料漆膜的老化速度。再加上高层建筑再施工难度较大，故对外墙涂料的耐候性、耐碱性、耐沾污性、耐水性等性能提出了严格的要求。本文从成膜物体系、颜填料、助剂等方面进行了优化选择，针对新疆及周边地区的特殊环境，制备出了能满足要求的有机硅改性丙烯酸高耐候性外墙涂料。

1 原材料的选择
1.1 成膜物体系的选择
根据新疆地区对外墙涂料高耐候性、高耐碱性、耐冷热交变性的要求，选用了有机硅—丙烯酸树脂乳液作为成膜物体系。
1.1.1 有机硅树脂的选择及用量的确定
(1)由于有机硅树脂同时具有Si—O键和Si—C键，使有机硅涂料具有一般无机物的耐热性、耐燃性及坚硬性等特性外，又有绝缘性、热塑性等有机物的特性，应用在外墙涂料中具有以下作用：①长期憎水性和防水性功能：②当PVC ＜ CPVC 时，其形成的三维网状和毛细孔结构，保证漆膜具有优异的水蒸气、二氧化碳透过率;③有机硅树脂坚硬的网状结构，使涂膜具有突出的耐候性和耐沾污性;④长期的美观效果。可使建筑涂膜具有15年以上的使用寿命，特别是在高层建筑中具有很大的推广空间。
(2)有机硅改性树脂的耐候性和配方中有机硅含量成正比，经过多次试验，将有机硅的含量从5% 逐渐提高到10% 左右，测定其不同用量对复合乳液稳定性及涂膜性能的影响，结果见表1、表2。


从表1、表2可以看出，随着有机硅用量的增加，涂膜的光泽、硬度、耐水性都得到显著提高。提高有机硅单体用量，将增加改性涂膜的交联密度，使得接枝率增大，吸水率减小，当其用量大于5% 时，接枝率增幅减慢，且随着有机硅用量的增加，乳液聚合过程中凝胶量增加，同时贮存过程中体系黏度变大，用量达到9%时，反应过程因大量凝胶而不能进行下去。故有机硅用量控制在9% 以内为宜，综合各因素本实验采用5%。除此之外，改性树脂的耐候性还与用作改性剂的有机硅低聚物组成有关，有机硅低聚物中Si-OSi数量越多，耐候性越好，Si-O-Si 键的数量是树脂耐候性的决定因素。因此，在配方设计时，具有相同含量的有机硅树脂中以选取比值大的有机硅低聚物为好。
1.1.2 无皂型丙烯酸乳液的选择
普通墙体涂料使用的乳液中由于乳化剂的存在降低了乳液聚合产品的附着力、耐水性、光泽等，限制了高品质乳液聚合产品的进一步应用。为了解决上述问题，在配方中引入在聚合反应过程中无乳化剂或仅含少量乳化剂的无皂型聚合丙烯酸乳液。由于无皂型乳液所制得的乳液聚合的粒子表面比较“洁净”，乳液粒子具有单分散性，且较常规乳液聚合的粒子大而均匀，决定了其配制的涂料具有高耐水性、优良的力学、电学和热学性能等优点。
1.2 耐候性颜料的选择
涂料产品的耐候性决定于成膜物质的耐热、耐光性。除有机硅树脂和无皂型丙烯酸乳液外，配方中还必须要选择具有优异的耐候性及遮盖力的颜料，作为支撑网状结构的骨架。二氧化钛在白色颜料中是折射率和遮盖力高的颜料，因对光的吸收能力很小，其露在日光下，具有抵抗大气影响的作用，避免涂料产品发生黄变、失光和粉化的能力。为了达到佳的耐候性，在综合了生产成本的同时，选择进口金红石型钛白粉作为配方中的主要颜料。
1.3 超细填料的选用
超细填料的选择能提高涂料体系的贮存稳定性，具有优秀的干遮盖力和保光性，从而降低产品的综合生产成本。
1.4 助剂的选择
疏水性助剂的选用，使涂膜具有很好的耐水性、耐沾污性，保证建筑物长久的装饰效果。
1.5 成膜助剂的选择
聚合物乳液成膜充分与否将直接影响到涂料的性能。如果成膜不充分，将会引起涂层对基材的附着力、耐水性和耐久性下降。在配方设计中成膜助剂的选择应考虑：①能明显降低聚合物乳液的玻璃化温度，并与之有良好的相容性;②具有中至高的沸点，其挥发速度应低于水，在成膜前保留在涂料中，在成膜后逐渐挥发;③微溶于水或具有一定的水溶性。通过实验，选择了成膜效果非常好的醇酯-12作为成膜助剂，并根据施工时的温度、空气湿度等外界因素，随时调整配方中的成膜助剂用量，以便达到佳的施工性和成膜性。

2 参考配方及性能检测(见表3、表4)


3 小 结
（1）有机硅改性丙烯酸高耐候性外墙涂料采用了有机硅和丙烯酸树脂拼用的方法，经检测具有突出的耐候性、耐冷热交变性、耐沾污性、耐水性及耐化学性等特点，能够满足新疆地区的气候条件。并从安全、耐沾污和耐久性角度考虑，也适宜用于高层建筑的装饰，并可广泛用于各种水泥灰浆、混凝土、石棉板和砖石结构的外墙装饰。
(2)由于新疆属高碱地区，为了进一步提高漆膜的耐碱性，保证施工质量，还要求涂刷一道具有自交联性能的水溶性阳离子硅丙树脂作为混凝土抗碱底漆。