防霉建筑涂料是一種能夠抑制涂膜中霉菌生 長(zhǎng)的功能性的建筑涂料。研制開(kāi)發(fā)的以合成樹(shù)脂 為主要成膜物質(zhì),加入環(huán)保性殺菌防霉劑及具有防 腐霉的功能性顏填料,再配以樹(shù)脂固化劑等成分配 制而成的高性能防霉建筑涂料,具有良好的防霉裝 飾效果。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1原材料
1.1.1成膜物質(zhì)
成膜物質(zhì)也稱(chēng)聚結(jié)劑(基料),對(duì)防霉建筑涂料 的成膜物質(zhì)選擇應(yīng)該不具備微生物存活繁殖成分, 還要有所形成的致密涂膜具有良好的裝飾性、耐久 性和耐水性等,對(duì)墻體的基礎(chǔ)有良好的附著力。通 過(guò)不同樹(shù)脂的對(duì)比試驗(yàn),選擇與防霉劑配伍性好, 且防潮、黏結(jié)力強(qiáng)、性能穩(wěn)定,一般選擇有機(jī)類(lèi)的有 丙烯酸樹(shù)脂、氯偏樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氟樹(shù) 脂、乙烯-醋酸乙烯樹(shù)脂(EVA)、苯丙樹(shù)脂等;無(wú)機(jī) 類(lèi)有硅酸鹽類(lèi)(水玻璃、硅酸鉀)、硅溶膠類(lèi)等。
防 霉建筑涂料成膜物質(zhì)完全可以采用有機(jī)與無(wú)機(jī)的 幾種樹(shù)脂復(fù)合使用,這樣能夠使優(yōu)越性能得到相互 補(bǔ)充。本涂料在結(jié)合實(shí)際不同情況下選擇配制室 外用涂料和配制具有耐候性的涂料時(shí)采用丙烯酸 樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、氟樹(shù)脂等合成樹(shù)脂作為成膜物質(zhì); 配制具有耐腐蝕性的涂料時(shí)采用環(huán)氧樹(shù)脂、氨基甲 酸樹(shù)脂等合成樹(shù)脂作為成膜物質(zhì)。
1.1.2殺菌防霉劑
殺菌防霉劑是一類(lèi)能夠殺滅或抑制霉細(xì)菌和 微生物生長(zhǎng)、繁殖的化學(xué)物質(zhì),通常建筑涂料中采 用的防霉劑應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:
⑴不會(huì)與涂料中的各組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而失 去抑制霉菌生長(zhǎng)的效力。
⑵不會(huì)使涂料染色或涂料的顏色褪色。
⑶能夠均勻分散在涂料中。
⑷涂料經(jīng)涂刷成膜后,防霉劑能夠均勻分散存 在于涂層之中,能較長(zhǎng)時(shí)間抑制霉菌在涂層表面的 生長(zhǎng)。
⑸涂料成膜后對(duì)人、畜體無(wú)害。
本
涂料采用無(wú)毒金屬合金粉作為防霉劑,它是 與鋅、鋁、硅等不含有毒重金屬(如有機(jī)汞、鉛等), 按一定比例配制而成的合金粉,再經(jīng)熔融、霧化、粉 碎、風(fēng)選分級(jí)、拋光上膜精制而成的金鱗片狀粉末, 它具有遮蓋率高、光澤鮮艷,由于其粒度極細(xì),在大 氣中極易被氧化而變色泛暗,故其表面須涂透明保 護(hù)層,以隔絕水分及其它氣體的侵蝕,保護(hù)其顏色經(jīng)久不變,對(duì)濕熱和日光長(zhǎng)期直射敏感,應(yīng)注意保 存。
1.1.3顏填料
防霉建筑涂料添加的顏填料可以增加涂膜厚 度還提高涂膜的耐堿性、耐磨性和耐久性。一般填 料用鈦白粉,最好是金紅石型,因?yàn)槠湫阅茌^穩(wěn)定, 遮蓋力、耐光性、耐粉化能力都很好。還要選擇有 助于改善涂料技術(shù)性能的硅酸鋁功能性的填料,最 好是超細(xì)型的為佳;小魚(yú)鱗狀閃銀光的云母粉,彈 性大,能提高涂膜韌性,阻止紫外線(xiàn)和水分穿透,能 防止龜裂,延遲粉化,增強(qiáng)外墻涂料的耐久性和耐 候性,改善遮蓋力,降低涂料的成膜溫度。其他填 料如添加碳酸鈣、立德粉、滑石粉、白黏土等,可根 據(jù)涂料性能適當(dāng)加入。涂料常有的顏料有碳黑、氧 化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鉻漿、酞青藍(lán)顏料等,具有 良好的耐堿性、耐水性和耐紫外線(xiàn)性。通常使用其 中一種或?qū)⒍N以上配合使用均可。如有條件允 許的生產(chǎn)單位顏填料均采用納米級(jí)或超細(xì)型材料 效果最好.
1.1.4其他助劑
為了改善涂料涂膜性能,還應(yīng)添加其他助劑如 固化劑,在本涂料中用作合成樹(shù)脂的固化成分,它 屬于低分子量樹(shù)脂,具有黏結(jié)力強(qiáng)、柔韌性和絕緣 性好、耐腐蝕、防潮性好等優(yōu)點(diǎn),成膜時(shí)起增塑劑的 作用,協(xié)助涂料成膜。涂料的溶劑是輔助成膜物 質(zhì),與成膜助劑一樣,刷涂或噴涂成型后即發(fā)揮。 溶劑成分及其比例直接影響涂膜黏度、強(qiáng)度,流平 性等性能,影響到成本、價(jià)格等問(wèn)題,不同涂料品種 可以選擇各種有機(jī)溶劑。根據(jù)需要還可添加固化 促進(jìn)劑、溶劑油、消泡劑、分散劑、流平劑和防沉降 劑等性能助劑,雖然加入量很少,但可以起到很大 的輔助作用。
1.2生產(chǎn)工藝
1.2.1涂料的配制
⑴色漿的配制
將300目以上顏料粉加入攪拌罐中,按表1配 制加入分散劑、助劑、消泡劑等,混合、研磨到50μm 以下備用。
⑵專(zhuān)用封閉底漆的配制
按表2配制,將前3種原料邊攪拌邊加入,并 開(kāi)始升溫到60℃,待原料完全溶解,溶液達(dá)到透明 時(shí),停止加熱并冷卻,然后加入后3種原料,攪拌10~15min,控制黏度11~17S(25±3℃)為宜,備 用。
⑶
防霉建筑涂料配制 按表3所示的一定順序?qū)⒃霞尤敫咚俜稚?nbsp;機(jī)內(nèi)混合均勻,調(diào)節(jié)樹(shù)脂膠溶液稠度,再加入助劑 和顏料、填料、殺菌防霉劑、樹(shù)脂固化劑等成分,分 散研磨,調(diào)整黏度,過(guò)濾出料,檢測(cè)重量,包裝入 庫(kù)。
1.2.2生產(chǎn)工藝操作
防霉建筑涂料生產(chǎn)工藝操作如下:
⑴防霉建筑涂料配制1操作
按表3防霉建筑涂料配制1的數(shù)量,先將溶劑 XL與酮類(lèi)溶劑混合,然后加入合成樹(shù)脂,攪拌使之 溶解,得到合成樹(shù)脂溶液,再往溶液加入無(wú)毒金屬 合金粉的殺菌防霉成分,用高速分散機(jī)攪拌混合分散均勻即得主劑,包裝備用。
再按表3防霉建筑涂料配制1的數(shù)量將溶劑 XL與酮類(lèi)溶劑混合后,加入樹(shù)脂固化劑,攪拌溶解 后即得固化劑溶液,包裝備用。 以上制得的主劑和固化劑溶液用前混合,配套 使用。
⑵防霉建筑涂料配制2操作
采用和防霉建筑涂料配制1同樣的方法,制得 合成樹(shù)脂溶液后,先加入顏料(色漿)、填料,送入球 蘑機(jī)混煉一晝夜后,再加入無(wú)毒金屬合金粉的殺菌 防霉成分,用高速分散機(jī)攪拌混合分散均勻即得主 劑;再用和防霉建筑涂料配制1同樣方法制得固化 劑溶液,將兩劑分別包裝,同樣以次兩包為一組,配 套使用,用前混合。
2防霉機(jī)理
防霉建筑涂料的防霉機(jī)理主要作用是涂料通 過(guò)引入殺菌防霉成分來(lái)阻止病原菌侵害和繁殖,同 時(shí)選用合成樹(shù)脂與之相配伍,這種合成樹(shù)脂除應(yīng)有 防霉要求外還要具有良好的附著性、增強(qiáng)及彈性裝 飾功能,本涂料合成樹(shù)脂屬于有機(jī)高分子結(jié)構(gòu),它 含有較長(zhǎng)碳鏈和活極性基團(tuán)的樹(shù)脂,再利用樹(shù)脂固 化劑中的官能團(tuán)與樹(shù)脂中的羥基等基團(tuán)反應(yīng),使合 成樹(shù)脂擴(kuò)鏈交聯(lián)而使其基團(tuán)分布于分子鏈兩端,而 且活性較強(qiáng),容易發(fā)生反應(yīng)。它再與樹(shù)脂固化劑的 活性基團(tuán)發(fā)生固化反應(yīng),交聯(lián)固化形成防霉涂層。 其特點(diǎn)是成膜溫度較低,這個(gè)反應(yīng)在0℃以上即可 進(jìn)行,從而達(dá)到固化的目的。采用的殺菌防霉劑不 影響涂料的性能和降低殺菌防霉藥劑效力,更不能 在使用的條件下,較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解和其他變 化,而使抗菌效果降低甚至失敗。
防霉建筑涂料的生產(chǎn)與一般建筑涂料生產(chǎn)不 同之處主要是防霉劑的加入順序。因?yàn)榇蠖鄶?shù)防 霉劑屬于疏水性的,不容易分散好,所以通常必須 先將防霉劑溶于相應(yīng)的有機(jī)溶劑,然后加入乳化劑 進(jìn)行乳化,使之易于分散,以便達(dá)到最佳防霉效 果。對(duì)于本涂料采用的是固體粉末狀防霉劑,要求 其顆粒越細(xì)越好,分散效果也越好,防霉殺菌效果 也越強(qiáng)。
3結(jié)果與討論
評(píng)價(jià)防霉建筑涂料的性能,不光要考慮其殺菌 防霉性能,而且還要考慮其作為建筑涂料的裝飾性 和對(duì)基材的保護(hù)性能,因此對(duì)防霉建筑涂料除了要 進(jìn)行防霉性能的測(cè)試外,還要進(jìn)行一般建筑涂料的 性能測(cè)試。
3.1原材料用量對(duì)涂膜性能的影響
3.1.1殺菌防霉劑對(duì)涂膜性能的影響
殺菌防霉劑對(duì)涂膜性能的影響因素,主要是合 成樹(shù)脂與其殺菌防霉劑的用量有直接關(guān)系。下面以 固體份計(jì)量來(lái)說(shuō)明其兩者之間的關(guān)系:合成樹(shù)脂基 準(zhǔn)數(shù)為10份時(shí),殺菌防霉劑一般添加入10~75份 為佳,最好在20~70份,若不足10份時(shí),難以達(dá)到 耐久、耐腐蝕和殺菌、防霉之效果;超過(guò)75份,會(huì)使 涂膜強(qiáng)度降低,且有易產(chǎn)生涂膜脫落之缺欠。
3.1.2顏填料對(duì)涂膜性能的影響
顏填料對(duì)涂膜性能的影響因素,主要是合成樹(shù) 脂與其顏填料的用量有直接關(guān)系:下面以固體份計(jì) 量來(lái)說(shuō)明其兩者之間的關(guān)系,合成樹(shù)脂基準(zhǔn)數(shù)為 10份時(shí),顏填料一般添加入15份為佳,否則,會(huì)使 涂膜強(qiáng)度降低。
3.2涂膜的性能測(cè)試
下面以養(yǎng)豬場(chǎng)或養(yǎng)雞場(chǎng)等畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)所劣質(zhì) 環(huán)境的建筑物為例來(lái)測(cè)試涂膜的性能:
⑴用防霉建筑涂料配制1產(chǎn)品來(lái)刷涂養(yǎng)豬場(chǎng) 或養(yǎng)雞場(chǎng)混凝土地面。
⑵用防霉建筑涂料配制2產(chǎn)品來(lái)刷涂養(yǎng)豬場(chǎng) 或養(yǎng)雞場(chǎng)鋼鐵欄桿和支柱表面。
上述用防霉建筑涂料配制1、2產(chǎn)品刷涂的表 面,經(jīng)過(guò)二年使用后,經(jīng)檢查結(jié)果均未發(fā)現(xiàn)養(yǎng)豬場(chǎng) 或養(yǎng)雞場(chǎng)等畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)所的排泄物給被涂物及被 涂物涂膜造成的劣質(zhì)化損傷,也未發(fā)現(xiàn)苔霉出現(xiàn), 而且涂膜完好。從而經(jīng)過(guò)測(cè)試后得到防霉建筑涂料 涂膜性能良好的效果。
3.3涂料殺菌防霉性能測(cè)試
經(jīng)過(guò)3.2防霉建筑涂料涂膜性能測(cè)試后,還要 通過(guò)其他辦法對(duì)防霉建筑涂料配制1、2產(chǎn)品形成 的建筑物涂膜在使用期間金屬離子的溶出量以及 苔霉發(fā)生變化的測(cè)試,經(jīng)過(guò)不同時(shí)間的觀(guān)測(cè),測(cè)試 結(jié)果如表4所示。
從上表數(shù)據(jù)說(shuō)明防霉建筑涂料的金屬離子溶 出量初期較高,之后逐期降低,三年之后長(zhǎng)期保持 在12μg/cm2·日以上。
根據(jù)資料和測(cè)試結(jié)果表明,防霉建筑涂料金屬 離子溶出量在12μg/cm2·日時(shí),涂膜即具有良好的 防霉苔的性能,因此金屬離子溶出量能夠長(zhǎng)期保持在12μg/ cm2·日最為適宜。本防霉建筑涂料持續(xù) 使用5年以上,金屬離子溶出量仍然能夠長(zhǎng)期保持 在12μg/ cm2·日,說(shuō)明本涂料的防霉苔性能得到 很好的效果。若本涂料不使用無(wú)毒金屬合金粉作 為防霉劑,而使用單獨(dú)金屬粉,初期金屬離子大量 溶出,之后溶出量減弱, 12μg/ cm2·日的溶出量?jī)H 使用6個(gè)月,而后防霉苔效果便迅速降低并很快失 效。
4 施工使用
防霉建筑涂料施工使用前,首先要對(duì)建筑墻體 基層嚴(yán)格處理,如果處理不當(dāng)會(huì)影響到以后的使用 效果。
4.1基材檢查與處理
4.1.1使用范圍:本涂料涂布的基層有建筑混凝 土內(nèi)外墻面、石棉板、木材、石質(zhì)、水泥砂漿或混合 砂漿抹面、清水墻面等建筑物墻體。
4.1.2基層表面必須堅(jiān)固、無(wú)粉化、疏傷松、脫皮 和起殼等現(xiàn)象。
4.1.3對(duì)于已刷過(guò)石灰、各類(lèi)油漆、乳膠漆及其它 涂料的漆面,必須清除干凈,直至露出底面砂漿層 后再用滿(mǎn)批建筑膠(如801膠)加水泥調(diào)制成的糊 狀膩?zhàn)庸瓮?對(duì)于麻筋石灰或大白粉纖維素抹面, 因?yàn)槠鋬?nèi)含有霉菌的營(yíng)養(yǎng)成分,易受霉菌侵蝕,設(shè) 計(jì)時(shí)不宜采用。
4.1.4涂料在涂刷之前,基層表面要干燥,首先應(yīng) 清除底面塵灰和污染物。待清除干凈沒(méi)有泥土、油 污、廣告色、涂抹等贓物為止,方可進(jìn)行施工。 4.1.5對(duì)于基層表面剛施工完的新抹砂漿面,必 須經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)半個(gè)月以上才能進(jìn)行涂料的施工或待 表面充分干燥后,使表面含水率10%以下,pH值在 9以下。室外使用時(shí)雨天最好不要施工。打磨平整 即可,施工要求抹面平整、無(wú)孔洞和不必要的溝槽 等缺欠。否則應(yīng)提前對(duì)基層進(jìn)行修補(bǔ)。如基材有裂 紋,可注入環(huán)氧樹(shù)脂或用
封閉底漆材料、聚合物、水 泥砂漿、水泥膏漿、水泥系基材處理涂料等進(jìn)行修 補(bǔ)處理(注意不要使用膩?zhàn)?。
4.1.6基層表面應(yīng)沒(méi)有霉菌綠毛出現(xiàn),否則必須 把霉跡處理(鏟除)干凈,再用10%磷酸三鈉水溶 液涂刷或噴涂2遍進(jìn)行殺菌清理,也可以用甲醛水 溶液處理。對(duì)于霉菌已進(jìn)入基層深部,應(yīng)視其具體 情況,全部或局部鏟除清理,以免留下霉菌的隱 患。
4.2涂料的施工使用
4.2.1本涂料的施工溫度不得低于-5℃、不得超 過(guò)40℃,一般在20℃左右為宜。
4.2.2底層涂料的施工
涂料的底層涂料為環(huán)氧樹(shù)脂系透明溶液專(zhuān)用 封閉底漆,也稱(chēng)溶劑型底漆?？梢苑忾]基層防止返 堿,保護(hù)基層,增強(qiáng)基層附著力。底層涂料浸漬性 好,對(duì)基材有補(bǔ)強(qiáng)效果,易于上層施工,使用溶劑型 底層涂料應(yīng)注意放火、通風(fēng)換氣。
4.2.3主涂層的施工
底層涂料干燥后,進(jìn)行主層涂料的施工。本涂 料可以選用刷涂、輥涂、噴涂和彈涂均可,按一般建 筑裝飾涂料的施工方法進(jìn)行操作。每次涂刷的間隔 時(shí)間,以涂膜充分干燥為準(zhǔn),一般為24h以上視天 氣情況而定,涂刷2次為宜。如果效果不佳可以多 涂刷一遍,視情況可以自行調(diào)節(jié)。底層涂料與主層 涂料施工間隔應(yīng)在3h以上。
5結(jié)論
本涂料可根據(jù)需要,只需改變成膜合成樹(shù)脂即 可配制成室內(nèi)外及各種場(chǎng)合的性能優(yōu)異的防霉苔 建筑涂料,由于使用了有效成分無(wú)毒金屬合金粉作 為殺菌防霉劑,使其金屬離子的溶出得到適當(dāng)控制 而使持續(xù)有效溶出期顯著延長(zhǎng),因此可使涂料持續(xù) 有效防霉時(shí)效性也相對(duì)的延長(zhǎng)。與僅用金屬粉作為 防霉劑相比,其價(jià)格低廉,有利于推廣使用。
