环保调湿乳胶漆的研制

王立华1，段毅凡2
（1.山东科技大学科技产业总公司，山东泰安271019；2.山东科技大学科技咨询服务中心，山东泰安271019）

为了改善室内空气舒适度，我们研制了环保型调湿乳胶漆，来调节室内相对湿度。当室内相对湿度较高时，涂层可吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气在墙面发生结露；当室内空气相对湿度减少时，释放贮存在涂层中的水分，使人们感觉更舒适。

1 试验部分
1.1 原材料
醋叔乳液：自制。乳液中引入叔醋酸乙烯，耐水、耐碱性、抗紫外线能力明显提高，光泽保留性、漆膜柔韧性加强。
钛白粉：锐钛型，工业级，济南裕兴化工总厂生产。
滑石粉、轻质碳酸钙：工业级，泰安矿粉厂生产。
硅藻土：泰安矿粉厂生产。硅藻土是一种微孔矿物。由于微孔透气，密度小，弹性模量高，耐酸、阻燃、防腐、比表面积大，抗划痕性强，有良好的分散性。
凹凸棒粉：莱芜京中矿粉厂生产。凹凸棒粉呈链状结构，具有特殊的棒状、纤维状晶体形态，内部多孔，表面凹槽，质地柔软，密度较小。
高吸水聚合物：自制。以KOH 部分中和的丙烯酸溶液为单体，环己烷为分散剂，Span 80 为乳化剂，N，N- 二甲基双丙烯酰胺为交联剂，K2S2O8 为引发剂，采用反相悬浮聚合法合成得到，是一种具有很强吸水能力的高分子材料，有保水、增稠作用，有优良的水分移行性。
干膜防霉剂：自制。采用有机、无机防霉剂复配而成。有优良的杀菌、抑菌作用，并且效力长效持久，使用安全，对人体无毒副作用。
其它助剂：均为工业级，市售。
水：自来水。
1.2 配方及工艺
环保调湿乳胶漆生产配方见表1。

将表1 原料按一定顺序和比例混合，经砂磨机研磨均匀，调漆过滤后制得乳胶漆成品。
1.3 乳胶漆性能测试方法
（1）基本性能：按GB/T 9756—2001 进行测试；
（2）吸水率：分别称量干燥试样质量和在相对湿度100%、温度（50±3）℃、保持6 h 的试样质量，计算试样吸水率。

2 讨论
2.1 硅藻土用量对涂膜性能的影响
分别测试添加不同比例硅藻土时涂膜的性能，结果见表2。

由表2 可见，随着硅藻土用量的增加，涂膜中的微孔增多，涂膜吸水率增大，但涂膜的对比率下降。当硅藻土用量为35%（占总粉料量）时，涂膜的综合性能较好。
2.2 高吸水聚合物用量对涂膜性能的影响
高吸水聚合物有较强的吸湿性和很好的水分移行性，硅藻土、凹凸棒粉是微孔材料，可容留众多水分子，这几种材料协同作用，共同完成涂膜对水蒸气的吸收和释放。随着高吸水聚合物用量的增加，涂膜吸水性增大，但乳胶漆的稠度升高，流平性降低，附着力下降。综合各方面因素，经试验测定，高吸水聚合物的添加量以0.3%为宜。
2.3 乳液用量对涂膜性能的影响
分别测试添加不同比例乳液时涂膜的性能，结果见表3。

随着乳液用量的增加，涂膜的耐水性提高，但是涂膜的吸湿性降低，乳胶漆成本增加。这是因为，乳液量增加后，漆膜的致密性增加，通透性降低，漆膜吸收释放水蒸气的能力下降，吸湿性就降低。但是，如果乳液量太少，涂膜耐水性就降低，使用性能下降。由试验得知，当乳液用量为25%时，涂膜综合性能较好。
自制的经特殊工艺加工的叔醋乳液粒径较大，粒度分布均匀，稳定性好，涂膜柔韧性好，抗干缩能力强，使水蒸气进出涂膜更方便；同时，乳胶漆配方中使用凹凸棒粉作增稠剂，减少了有机增稠剂的用量，使漆膜透气性更好，也降低了乳胶漆的成本。
2.4 干膜防霉剂的作用
当添加硅藻土、高吸水聚合物后，涂膜吸水性较高，涂膜表面略显潮湿，同时也容易滋生细菌，出现发霉现象，会影响涂膜的美观和使用性能。我们添加有机无机复合干膜防霉剂，以抑制细菌等微生物的生长，效果较为理想，且效力持久，给人营造一个健康舒适的居住环境。

3 调湿乳胶漆的涂装
调湿乳胶漆一般采用抹涂或喷涂施工。为了防止基层吸收不均匀，涂装前可先用丙烯酸乳液封闭底漆进行封闭处理。施工时应注意基层吸收不均匀现象以及流挂、漏涂等施工缺陷。施工后应保持良好的通风条件，使涂层能够尽快地干燥。

4 结论
（1）在乳胶漆配方中添加35%（占总粉料量）的硅藻土、0.3%的高吸水聚合物后，涂膜有一定的吸湿性，可调节室内空气的湿度。
（2）乳液在调湿乳胶漆中占的比例不宜太大，一般以25%为宜。调湿乳胶漆中添加有机无机复合防霉剂，能长期抑制漆膜中滋生细菌等微生物的生长，给人营造一个健康舒适的居住环境.