外墻涂料推廣應用背景和現狀及發展趨勢

張華潔 張 培

建筑涂料作為涂料工業中一大門類,越來越成為一個國家國民生活水平的重要標志。我國建筑涂料在近年來得到了突飛猛進的發展,具備了相當的規模和一定的基礎。隨著我國經濟建設的進一步發展,建筑涂料產業有著令人鼓舞的前景,并為建筑涂料的研究開發和發展提供了社會基礎。

1 外墻涂料的推廣應用背景[1]

目前,在國內外應用于外墻裝飾的材料主要有：裝飾石材、玻璃幕墻、外墻飾面磚、鋁塑板、外墻涂料等,前四種飾面材料在應用過程中普遍存在著各種各樣的問題：1)裝飾石材：如花崗巖、大理石等,雖然具有耐酸堿、耐日曬雨淋、耐凍等優點,但其易受外界振動形成明紋,易斷裂;吸水性、吸油性強;耐火性差,遇火后石板易爆裂等,而且施工困難、造價較高、有輻射等。除此之外,更為嚴重的就是裝飾石材存在不同程度的色差和反射性污染兩大問題。2)玻璃幕墻：玻璃幕墻造型簡潔、豪華、現代感強,能反映周圍的景色,具有很好的裝飾效果。但是由于幕墻材料本身的特點,也存在一些問題：其反射的強烈光線在一定程度上影響了人們的正常生活;它映射的周圍環境造成變幻的影像,給行人、司機造成了視覺疲勞,容易導致意外事故的發生,這些現象被稱為“光污染”。近年來,國內外均已對幕墻建筑(特別是玻璃幕墻)的“光污染”加以重視,有些國家已有限制玻璃幕墻使用的法規或提議。3)外墻飾面磚：具有一定的機械強度、硬度和化學穩定性,色彩持久穩定,表面亮麗光潔,易于自潔和清洗。然而由于其生產能耗大、消耗土地資源及易空鼓脫落造成的使用不安全,因此很多地區頒布規范提出要限制,甚至淘汰這種飾面材料。4)鋁塑復合板：是一種新型的高檔外墻裝飾材料,具有質輕、隔音、防火、防水、耐候、高強度、易安裝施工等實用性,還具有美觀、豪華的裝飾性。但其價格相對昂貴,使其應用受到了限制[2]。

外墻涂料與其他外墻飾面材料相比存在以下優點[3]：1)在經濟上,外墻裝飾采用涂料遠比采用玻璃幕墻、裝飾石材、鋁塑板等便宜得多;2)涂料品種多,施工簡便,可滿足外墻裝飾不同檔次的要求;3)裝飾效果好,色彩豐富、明快;可更換色彩,保持建筑物的新鮮感;能夠表達更豐富的設計風格;4)質輕,安全,利于抗震;5)安全環保：不會引起“光污染”、無輻射,無墜落安全隱患;6)能耗低。

針對我國外墻裝飾材料的應用現狀及存在的問題,各級政府陸續頒布了相關規定,建設部《關于加強建筑涂料生產與應用管理工作的意見》建科[2002]209號規定：采取措施逐步限制使用能耗大、安全性差和污染環境的外墻裝飾材料,優先使用高性能外墻涂料。提倡在住宅、工業建筑、公共建筑及構筑物等裝修工程中應用建筑涂料,多層住宅及一般工業建筑和公共建筑的外墻裝飾宜使用壽命期5年以上的建筑涂料,高層建筑宜使用壽命期10年以上的建筑涂料。國家化學建材產業“十五”計劃和2010年發展規劃綱要規定：外墻裝飾材料的改革發展目標是,2005年建筑涂料在外墻裝飾的應用占45%左右;2010年,建筑涂料在外墻裝飾的應用占60%以上。很多省市也陸續發布了外墻涂料技術政策和建筑涂料的應用發展目標。

近年來中國城市化的發展使建筑業得到空前發展,城市的住宅小區、工業園區以及大學城的興起,為外墻涂料產業提供了前所未有的發展機遇。隨著建筑節能的大力實施,采用輕質墻體材料以提高建筑外圍護結構的保溫隔熱性能已成為建筑節能的重要措施。為了提高建筑外圍護結構體系的安全性和耐久性,須采用外墻涂料等低面密度的飾面材料。另外,隨著人們對全球環境與資源問題的認識加深,可持續發展已經成為建材行業發展的基本要求,外墻涂料資源消耗低、易于施工更新、無安全隱患、色彩及品種豐富,所以越來越多的外墻將會采用涂料裝飾。建筑外墻乳膠涂料是近幾年建筑涂料研究最活躍、發展最迅速的一個方向。

2 國外建筑外墻涂料應用現狀[5]

在國外,建筑涂料被認為是涂料工業的兩大支柱之一(另一支柱是轎車制造業),特別是在美國、日本和西歐等經濟發達國家,建筑涂料在涂料中所占的比例很大。美國是涂料工業最發達的國家之一,是世界上建筑涂料占涂料總量比例最大的國家。其中1996年的外墻裝飾材料中涂料占45%。日本是世界涂料生產大國之一,年產量居世界第二位,僅次于美國。西歐位居第三。西歐、日、美等國家在1994年外墻涂料的使用中已占飾面材料的50%～60%,近幾年已占到了90%。日本高層建筑用高級外墻涂料占80%,可見建筑涂料在美、日、西歐等國的外墻裝飾中獲得廣泛應用。目前,全世界建筑涂料產量正以3.4%的年增長率增長,大量使用建筑涂料來裝飾建筑物,已成為國外建筑裝飾的潮流,建筑涂料的發展明顯地成為衡量一個國家國民物質生活水平的重要標志[5,6]。

3 國內建筑外墻涂料應用現狀[7]

我國建筑涂料工業起步較晚,但在20世紀80年代以后得到較快發展,在借鑒發達國家成功經驗的基礎上,我國建筑涂料從低檔產品到高檔產品、由單一品種到多品種的配套技術、從傳統的平狀薄型向復層厚質等高裝飾性、高性能型過渡,形成了具有高、中、低檔建筑涂料品種的結構局面[8],近年來,我國建筑涂料行業總體上呈現出良好的發展勢頭,2002年全國建筑涂料產量超過150萬t,2003年產量已超過170萬t,2004年產量為180萬t,已躍居世界第二位,僅次于美國[9]。全國化學建材協調組已將外墻涂料列為繼塑料管、塑料門窗和建筑防水之后的又一重點推廣的產品。總體上來說,我國建筑外墻涂料的發展趨勢和國際發展的大趨勢是一致的,即遵守“四 E”(Energy Sources,Environment,Efficiency,Economy)發展的基本原則。由于我國各地企管部門先后就應用外墻涂料的文件已經出臺或正在擬訂有關政策,再加上我國在今后的幾年里都有大量的工業與民用建筑的基建規模和維修工程,以及人們對外墻涂料在外墻裝飾中的優勢的認識不斷加深等諸多原因,我國外墻涂料的用量在以后的幾年里將會大大增加。

目前我國涂料人均消費為1.2 kg/年,勉強達到發展中國家的消費水平,建筑涂料人均消費量為0.42 kg/年,只有發達國家的十分之一到幾十分之一。可見,我國建筑涂料有非常廣闊的發展潛力和推廣市場[10]。世界上幾乎所有大型涂料公司均已在中國登陸,我國面臨著更好的機遇與挑戰,相信外墻涂料在這大好的形勢下,將會有突飛猛進的發展。

4 外墻涂料的研究發展趨勢[11]

1)外墻涂料向低VOC方向發展[12]。環境保護已成為人類共同的事業,各國政府相繼制定了嚴格的法規。建筑涂料的生產、使用過程中排放的有機揮發物(VOC)是主要的環境污染之一。在英國,不列顛涂料聯合會(British Coatings Federation,BCF)已經提出在建筑裝飾涂料中逐漸減少溶劑量的標準方案,歐洲涂料聯合會也提出了類似的倡議。因此,如何減少VOC的含量,滿足環保法規的要求是外墻涂料發展的總趨勢。所以,外墻涂料將朝著高固體粉涂料、水性涂料和粉末涂料的方向發展。

2)外墻涂料向功能復合化方向發展[12]。隨著高分子科學等其他與涂料相關的基礎學科的重大突破和高新技術的進步,功能性外墻涂料在現有的基礎上將會有新的發展。研究開發的主要技術方向是裝飾與功能性相結合的外墻涂料以及使涂料具有特殊功能的樹脂和助劑。

3)外墻涂料向高性能高檔次方向發展[13]。丙烯酸酯聚合物涂料和聚氨酯涂料作為中高檔次的外墻涂料在美日與歐洲等國家和地區廣泛使用,亞太地區近年來經濟發展迅速,這兩類涂料也得到了開發應用,隨著現代高層建筑的興起,對外墻涂料的耐候性、抗污染性要求也逐漸提高,因而高耐候、抗污染外墻涂料的研究成為研究的活躍領域[14]。

[1] 侯云芬,蔡光汀,陳家瓏,等.建筑物外墻涂料飾面層的劣化分析與對策[J].房材與應用,2004(1)：16-17.

[2] 雷映平,黨平華,周 光,等.建筑外墻飾面材料應用現狀及發展方向[J].建筑涂料及涂裝,2004(3)：16-21.

[3] 李湘洲.國外建筑外墻涂料的現狀及我國的差距[J].材料與結構,2005(1)：19-21.

[4] W.funke.Progress and problemsin organic coatings science and technology[J].Progress in organic coatings,1997(31)：5-9.

[5] P.Wagner,R.Furstner,W.Barthlott,etc..Quantitative assessment to the structural basis of water repellency in natural and technical surfaces[J].Journal of experimental botany,2003,54(385)：1295-1303.

[6] 吳英君.國內外建筑涂料現狀及應用趨勢[J].新型建材,1997(7)：7-11.

[7] 云 天.歐洲裝飾涂料市場對VOC限制及對策分析[J].中國涂料,2002(5)：33-35.

[8] 于亞東,吳英君,郭銀忠.國內外建筑涂料現狀及發展趨勢(二)[J].新型建筑材料,1995(9)：21-25.

[9] Alan Smith,Oliver Wagner.Factors affecting dirt pickup in latex coatings[J].Journal of Coating Technology,1996,68(862)：37-41.

[10] Oliver Wagner,Dr.Roland Baumstark.How to control dirt pick-up of exterior coatings[J].Macromolecule Symposia,2002(187)：447-458.

[11] Cheng Shiyuan,Chen Yanjun,Chen Zhengguo.Core-shell latex containing fluorinated polymer rich in shell[J].Journal of Applied Polymer Science,2002,85(6)：1147-1153.

[12] 秦 鋼.我國建筑涂料的現狀和發展趨勢[J].建筑涂料與涂裝,2005(1)：22-24.

[13] 易昌鳳.外墻涂料及其所用乳液的開發研究現狀[J].膠體與聚合物,2001(9)：27-30.

[14] 蓋廣清,肖力光,殷維河.外墻涂料在北方施工應用中存在的問題和對策[J].中國涂料,1999(2)：4-6.