亲水自清洁真石漆耐沾污性能探究
王文毅，李强强，林中华，曾庆乐，杨文涛
(佛山市顺德区巴德富实业有限公司，广东佛山 528322)
0 前 言
建筑外墙长期暴露在大气中受到多种物质的污染，污染源包括大量灰尘、固态雾和烟等固态物质，硫酸雾等液态物质，二氧化硫等气态物质，另外微生物、锈蚀水流挂等污染也会对外墙面产生影响。外墙污染一方面会影响建筑物的装饰效果和美观，降低涂膜光泽和鲜艳度，形成灰斑、泪痕等斑痕；另一方面某些污染物会加速涂膜老化分解，对建筑使用寿命和安全性产生影响，增加建筑物清洁和维护成本。
涂膜污染方式有渗入污染和附着污染两种，提高涂膜的致密性和Tg温度可以减少污染物的渗入，针对附着污染主要通过改进涂膜表面性质，降低污染物的附着力，使其容易被雨水、风力清除。目前应用于外墙涂料的自清洁技术主要有：
(1)超疏水自清洁，包括微纳米结构的“荷叶效果”表面和低表面能涂膜，疏水表面相对更加亲油，油性污染物易黏附且很难被雨水冲走，另外表面微纳米结构难以构建。(2)超清水自清洁，油性污染物不容易附着，雨水对涂膜表面浸润性好更容易带走污染物，但亲水涂膜吸水率相对高，易产生耐水白、吸入污染等问题。(3)微粉化技术，涂膜容易产生轻微粉化，粉化层和污染物一起被雨水冲走，微粉化技术耐沾污效果是建立在牺牲涂膜厚度的基础上，影响涂膜使用寿命。(4)光催化自清洁技术，通过纳米Si、Ti溶胶光触媒催化有机污染物分解成小分子物质被雨水冲走。目前外墙乳胶涂料自清洁耐沾污方面研究主要针对平涂和弹性乳胶漆，以真石漆为代表的厚浆型乳胶涂料和水包水多彩涂料在外墙涂饰领域发展势头正盛，真石漆涂膜厚度、粉料粒径、表面状态等多方面性能都与传统平涂乳胶漆相差较大，但真石漆自清洁耐沾污方面的研究和报道较少。本文利用超亲水乳液制备了真石漆，进行了超亲水技术在真石漆耐沾污方面的应用研究，分析了乳液Tg和涂膜致密性对真石漆耐沾污性能的影响，并对制备的真石漆耐沾污持久性进行了探究，分析了人工气候老化、浸水处理、户外曝晒等因素对耐沾污性能的影响。
1 实验部分
1.1 主要材料
丙烯酸酯乳液，巴德富实业有限公司；石英彩砂，石家庄市金源矿业有限公司；羟乙基纤维素醚250HBR，亚什兰；AMP-95 pH值调节剂，安格斯；成膜助剂C-12，伊士曼；杀菌剂LXE、助溶剂EG，陶氏化学；消泡剂NXZ，圣诺普科；粉煤灰，上海市建筑科学研究院。
1.2 实验仪器
SFJ-400砂磨分散搅拌多用机，上海现代环境工程技术有限公司；2006A浮雕漆喷枪，江门日洋装饰材料有限公司；BGD588耐沾污测定仪，BGD220无石棉水泥加压板(50 mm×70 mm×5 mm)，BGD862氙灯老化试验箱，BGD581便携式反射率测定仪，广州表格达实验室仪器用品有限公司；ES3200电子天平，频振仪器仪表有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 真石漆测试配方(见表1)
1.3.2 性能测试
耐沾污制板及养护：真石漆按JG/T 24—2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》规定的方法喷涂制板，标准条件养护14 d。
人工气候老化试验：养护好的涂膜按1865—2009规定的人工气候老化试验A法进行。
耐沾污性：按JG/T 24—2000规定的浸渍法常温5次循环测试真石漆耐沾污。为了方便展示实验结果，利用耐沾污前后反射率下降率代替灰卡法进行结果评估。
2 结果与讨论
2.1 亲水自清洁真石漆耐沾污效果及原理
图1所示15%乳液添加量普通乳液和亲水乳液配制的真石漆耐沾污效果，可见亲水乳液配制的真石漆B耐沾污效果(反射率下降13.6%)优于普通真石漆A(反射率下降34.7%)。这主要是亲水涂膜水接触角小，水能够充分浸润涂膜表面，如图1(d)所示在真石漆表面和污染物之间形成一层水膜，在重力和水流等作用下污染物脱落达到自清洁效果。而普通真石漆表面水接触角大，如图1(c)所示无法充分浸润表面，真石漆表面凹凸不平，污渍容易浸入孔隙，耐沾污效果差。
2.2 乳液Tg对真石漆耐沾污性影响
