新型綠色環保裝修材料水性陶瓷鋁板

文/劉長偉 李漢宇 王美麗 董常順（北京普隆金屬裝飾材料有限公司）

近幾年，我國的城市建設和軌道交通建設飛速發展，高速城際快車、地鐵、車站的建設越來越多，對輕型建筑裝飾板的需求量越來越大，質量要求也越來越高。

近幾年，我國的城市建設和軌道交通建設飛速發展，高速城際快車、地鐵、車站的建設越來越多，對輕型建筑裝飾板的需求量越來越大，質量要求也越來越高。現在不但要求色彩裝飾性好，還要硬度高、抗劃傷、防火、阻燃、耐污染性好、耐老化、容易清潔。

鋁板表面涂層現有的涂料品種有三種：粉末涂料、氟碳涂料、聚氨酯涂料，這三種已不能滿足上述使用要求。因此，在新的地鐵站設計中，要求采用抗劃鋁合金板。如北京在建的地鐵大興線、亦莊線、房山線、昌平線、順義線等多條線路站點都采用了陶瓷涂層抗劃鋁板。我公司聯合漆業公司于2009年5月組織“水性陶瓷涂料”課題研發，合作開發出的水性陶瓷涂料涂裝在鋁板上，抗劃強度達4H以上，絕對綠色環保并絕對防火，已應用在地鐵項目中。

一、水性陶瓷涂料特性

陶瓷涂料包括溶劑型陶瓷涂料和水性陶瓷涂料，遵循國家環保政策，發展水性涂料符合國家的產業發展方向。水性陶瓷涂料的關鍵性能是高硬度（標準 ≥ 4H）、良好的附著力和抗劃傷性。符合GB/T 23443-2009《建筑裝飾用鋁單板》。

（一）溶劑型涂料是以有機溶劑為分散介質而制得的建筑涂料。

溶劑型涂料性能

1）涂膜的質量：在有高裝飾性要求的場合，水性涂料的豐滿度通常達不到人們的要求，高光澤涂料多使用溶劑型涂料來實現。

2）對各種施工環境的適應性：對于水性涂料則無法調節其揮發速率，要想獲得高性能的水性乳膠涂料涂膜，就必須控制施工環境的溫度、濕度。

3）溶劑型涂料對樹脂的選擇范圍較廣：在溶劑型涂料中，各種樹脂幾乎都可溶解在溶劑中，選擇余地較寬。不同的樹脂具有各自獨特的性能，如聚氨酯具有優異的耐侯及耐化學性、高光澤、耐磨性等，有機硅樹脂具有極優秀的耐熱性可用作耐熱、耐侯涂料的基料，

4）清洗問題。溶劑型涂料的施工工具必須用溶劑來清洗，對人體及環境均有害。水性涂料的施工工具只要用清水清洗即可，對人體基本無害。

（二）凡是用水作溶劑或者作分散介質的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料（乳膠涂料）3種。

（三）優點

1.水性涂料以水作溶劑，節省大量資源；水性涂料消除了施工時火災危險性；降低了對大氣污染；水性涂料僅采用少量低毒性醇醚類有機溶劑，改善了作業環境條件。一般的水性涂料有機溶劑（占涂料）在10%～15%之間，而現在的陰極電泳涂料已降至1.2%以下，對降低污染節省資源效果顯著。

2.水性涂料在濕表面和潮濕環境中可以直接涂覆施工；水性涂料對材質表面適應性好，涂層附著力強。

3.水性涂料涂裝工具可用水清洗，大大減少清洗溶劑的消耗。

4.水性涂料電泳涂膜均勻、平整。展平性好；內腔、焊縫、棱角、棱邊部位都能涂上一定厚度的涂膜，有很好的防護性；電泳涂膜有最好的耐腐蝕性，厚膜陰極電泳涂層的耐鹽霧性最高可達1200h

（四）VOC的相關規定

從7月1日起強制執行的涂料國標《室內裝飾裝修材料內墻涂料中有害物質限量》中V O C含量的定義是：“涂料中總揮發物含量扣減水分含量，即為涂料中揮發性有機化合物含量。”涂料國標中對內墻涂料中V O C含量的要求是：不得高于每升200克。國外發達國家對涂料中V O C含量的限制很嚴格。以歐盟而言，一類（亞光類）涂料不得高于每升30克，二類（有光類）不得高于每升200克；而在國內，國家環保總局最新發布的水性內墻涂料環境標志產品認證要求規定，VOC不得高于每升100克；北京市制定的《室內裝飾裝修涂料安全健康質量評價規則》，對V O C的要求是必須在每升125克以下。在試驗中確認水性陶瓷涂料符合國標GB18582-2001 VOC中所規定的VOC含量在每升80克。相比較其他種類涂料及油漆，水性陶瓷涂料對人和自然環境的危害和污染最小。

二、水性涂料的問題

水性涂料雖然也健康環保，但得注意兩個關鍵問題。

1、運輸、貯存注意防凍

水性涂料中約含20——50%的水，含水的涂料，當運輸和貯存的溫度低于0℃時，往往會凍壞。

2、注意防腐防霉

水性涂料中，既有水，又有細菌的食糧，容易被細菌污染。因此，為了防止變質，要加防腐 防霉劑。

3.水性涂料對施工過程中及材質表面清潔度要求高，因水的表面張力大，污物易使涂膜產生縮孔;

4.水性涂料對抗強機械作用力的分散穩定性差，輸送管道內的流速急劇變化時，分散微粒被壓縮成固態微粒，使涂膜產生麻點。要求輸送管道形狀良好，管壁無缺陷。

5.水性涂料對涂裝設備腐蝕性大，需采用防腐蝕襯里或不銹鋼材料，設備造價高。水性涂料對輸送管道的腐蝕，金屬溶解，使分散微粒析出，涂膜產生麻點，也需采用不銹鋼管。

6.烘烤型水性涂料對施工環境條件（溫度、濕度）要求較嚴格，增加了調溫調濕設備的投入，同時也增大了能耗。

7.水性涂料水的蒸發潛熱大，烘烤能量消耗大。陰極電泳涂料需在180℃烘烤；而乳膠涂料完全干透的時間則很長。

8.水性涂料沸點高的有機助溶劑等在烘烤時產生很多油煙，凝結后滴于涂膜表面影響外觀。

9.水性涂料存在耐水性差的問題，使涂料和槽液的穩定性差，涂膜的耐水性差。水性涂料的介質一般都在微堿性（p h7.5～p h8.5），樹脂中的酯鍵易水解而使分子鏈降解，影響涂料和槽液穩定性，及涂膜的性能。

水性涂料雖然存在諸多問題，但通過配方及涂裝工藝和設備等幾方面技術的不斷提高，有些問題在工藝上得到防止，有些通過配方本身得到改善 和提高。

三、操作技巧

1、用潔凈的水將涂料調至合適噴涂的粘度，以涂-4粘度計測量，合適的粘度一般是20～30秒。如一時沒有粘度計，可用目測法：用棒(鐵棒或木棒)將涂料攪勻后挑起至20厘米高處停下觀察，如漆液在短時間(數秒鐘)內不斷線，則為太稠;如一離桶上沿即斷線則為太稀;要在20厘米高處剛停時，漆液成一直線，瞬間即斷流變成往下滴，這個粘度較為合適。

2、空氣壓力最好控制在0.3-0.4兆帕(3-4公斤力/平方厘米)。壓力過小，漆液霧化不良，表面會形成麻點;壓力過大易流掛，且漆霧過大，既浪費材料又影響操作者的健康。

3、噴嘴與物面的距離一般以300-400毫米為宜。過近易流掛;過遠漆霧不均勻，易出現麻點，且噴嘴距物面遠漆霧在途中飛散造成浪費。距離的具體大小，應根據涂料的種類、粘度及氣壓的大小來適當調整。慢干漆噴涂距離可遠一點，快干漆噴涂，距離可近一點;粘度稠時可近一點，粘度稀時可遠一點;空氣壓力大時，距離可遠一點，壓力小時可近一點;所謂近一點遠一點是指10毫米-50毫米之間小范圍的調整，若超過此范圍，則難以獲得理想的漆膜。

4、噴槍可作上下、左右移動，最好以10-12米/分的速度均勻運作，噴嘴要平直于物面噴涂，盡量減少斜向噴涂。當噴到物面兩端時，扣噴槍扳機的手要迅速的松一下，使漆霧減少，因為物面的兩端，往往要接受兩次以上的噴涂，是最容易造成流掛的地方。

5、噴涂時要下一道壓住上一道的1/3或1/4，這樣才不會出現漏噴現象。在噴涂快干漆時，需一次按順序噴完。補噴效果不理想。

6、在室外空曠的地方噴涂時，要注意風向(大風時不宜作業)，操作者要站在順風方向，防止漆霧被風吹到已噴好的漆膜上造成難看的粒狀表面。

7、噴涂的順序是：先難后易，先里后外。先高處后低處，先小面積后大面積。這樣就不會造成后噴的漆霧飛濺到已噴好的漆膜上，破壞已噴好的漆膜。

水性涂料適用陶瓷制品、合金制品、陶瓷瓶表面涂裝等。具有良好的耐熱性，耐韌性，硬度好，耐磨性佳，其涂層光澤度高，耐高溫，附著力強，涂裝工藝簡單。重金屬含量符合國際安全標準。

綜上所述，我公司采用水性陶瓷涂料噴涂于鋁合金板上。形成新型抗劃材料-水性陶瓷抗劃鋁板。經測試符合GB/T 23443-2009《建筑裝飾用鋁單板》各項指標。具有高硬度（標準 ≥ 4H）、良好的附著力和抗劃傷性、環保等特點，安裝方便、質量輕、易成型。現我公司已經部分應用于北京地鐵和車站等公共空間的墻、柱等具有耐磨、抗劃傷易損的地方表面裝飾。具有顏色鮮亮、造型美觀、防火、阻燃、耐污染性好、耐老化、容易清潔等，是新型綠色環保產品，適用于內外墻面鋁板。我公司與漆業公司正努力推廣力爭替代氟碳噴涂鋁板。